化學(xué)競賽熱點(diǎn)STS試題

1、化學(xué)競賽熱點(diǎn) STS試題近年來有關(guān)STS（即Science科學(xué)Technology技術(shù)Socicty社會）的試題，已成為化學(xué)各類競賽的熱點(diǎn)題，且所占比例有逐年上升的趨勢。該類試題的特點(diǎn)是：內(nèi)容力求反映最新科學(xué)技術(shù)、社會熱點(diǎn)、環(huán)保問題、生活化學(xué)、能源問題及化工生產(chǎn)等。但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，為了使課堂教學(xué)與社會實(shí)踐相結(jié)合，也為了培養(yǎng)對社會有用的高素質(zhì)人才，以此來考查學(xué)生的概括能力、推理能力和解題能力，訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立自學(xué)、靈活的思維能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，確有獨(dú)到之處。筆者通過對幾年來有關(guān)這類題的研究和分析，現(xiàn)將幾種常見題型歸納出如下：（注該文發(fā)表于中學(xué)理科雜志）一、科學(xué)技術(shù)型STS試題例1、當(dāng)前發(fā)

2、展較快，高效低毒的滅火劑叫“1211” 滅火劑，其化學(xué)式是CF2ClBr,命名方法是按碳、氟、氯、溴順序分別以阿拉伯?dāng)?shù)字表示相應(yīng)的原子數(shù)（末尾的“0”可略去）。按此命名原則，寫出下列幾種新型滅火劑的化學(xué)式：1301 ，122 ，2404 。分析：本題提供的信息是新型滅火劑的命名方法：按元素相對應(yīng)的原子個(gè)數(shù)的阿拉伯?dāng)?shù)字來命名。因此書寫化學(xué)式就按元素（C、F、Cl、Br）的順序書寫，與0相對應(yīng)的元素符號不用寫，然后把阿拉伯?dāng)?shù)字寫在相對的元素符號的右下角。答案：CF3Br、CF2Cl、C2F4Br4。例2、以美國為首的北約部隊(duì)空襲南聯(lián)盟的發(fā)電廠時(shí)，使用了一種“石墨炸彈”。這種炸彈爆炸后釋放出大量的纖

3、維狀的石墨覆蓋在發(fā)電廠上，使設(shè)備短路而停電，其原因是 。北約軍隊(duì)準(zhǔn)備使用的還有一種“油炸彈”，這種炸彈爆炸時(shí)首先放出大量可燃性氣體，然后將可燃性氣體引爆。這時(shí)躲在防護(hù)工事里的人，即使不被炸死，也不能生還。其原因是： 。分析：1、“石墨炸彈”使設(shè)備短路是因?yàn)槭軐?dǎo)電。“油炸彈”爆炸時(shí)產(chǎn)生的大量可燃性氣體，該氣體爆炸時(shí)消耗了大量的氧氣，即使人不被炸死，也會使防護(hù)工事里缺氧而死亡。二、生活化學(xué)型STS試題例3、為了降低城鄉(xiāng)居民因食物和飲用水中含碘量不足而導(dǎo)致碘缺乏癥的發(fā)病率，我國已執(zhí)行食鹽加碘的法規(guī)，制定了“碘鹽”的國家標(biāo)準(zhǔn)。市售二級碘鹽的商品包裝上標(biāo)明“配料：食鹽、碘酸鉀；氯化鈉含量：94%；含

4、碘量：30mg/Kg”。(1)碘酸鉀是碘元素（符號I）呈+5價(jià)的含氧酸的鉀鹽（不含結(jié)晶水），其化學(xué)式是 。(2)在市售的二級碘鹽中，碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ；用1Kg碘酸鉀可生產(chǎn)碘鹽 噸。(3)制造碘鹽并不直接使用碘（單質(zhì)）而是使用碘酸鉀，主要原因可能是 。A、碘酸鉀的價(jià)格較低，有利于減輕居民食用碘鹽的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。B、碘酸鉀較易溶解于水，有利于碘酸鉀生產(chǎn)操作和食用吸收。C、碘酸鉀熱穩(wěn)定性優(yōu)于碘， 有利于碘鹽生產(chǎn)、貯放、使用過程中減少碘的損失。分析：(1)根據(jù)碘的化合價(jià)為+5價(jià)，設(shè)其化學(xué)式為KIOx，可求出其化學(xué)式為KIO3；(2) KIO3的相對分子質(zhì)量=39+127+16×3=214設(shè)1

5、Kg碘鹽中含KIO3的質(zhì)量為x 127 ×100%×x = 0.03g x = 0.506g 214 碘酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.506g×100% = 5.06×10-3 %1000g1Kg碘酸鉀可生產(chǎn)碘鹽的質(zhì)量為1000g = 19762850g = 19.76噸5.06×10-3 %(3) KIO3 在碘鹽中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)很小，不致于成為決定碘鹽的價(jià)格、增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的主要因素，所以應(yīng)選B、C 。例4、1989年世界衛(wèi)生組織確認(rèn)，長期或大量攝入鋁元素對人體的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)將造成損害，建議限制能導(dǎo)致人體攝入鋁元素的各種應(yīng)用，根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，這些受限制

6、的應(yīng)用可能包括：(1) (2) (3) 分析： 本題提供的信息是大量鋁元素對人體的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)將造成損害，現(xiàn)在很多炊具和飲料是用鋁制成的，因此應(yīng)限制使用；治療胃酸過多的藥物如胃舒平主要含A1(OH)3不能過量服用；用用KAl(SO4)2(明礬)凈水或作油炸食品添加劑也應(yīng)限制使用。(1)鋁制炊具和食品飲料的包裝材料；(2)用Al(OH)3治療胃酸過多的藥物；(3)用KAl(SO4)2(明礬)凈水或作油炸食品添加劑。三、環(huán)境保護(hù)型STS試題例5、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，環(huán)保問題越來越引起各國政府的重視，工業(yè)污水必須經(jīng)過處理，達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后，才能排放。某化學(xué)試劑廠A、B、C、D四個(gè)車間排放的污水

7、中，分別含有污染物CuCl2、HCl、Na2CO3、NaOH中的一種，現(xiàn)對污水作如下處理：(1)將A的污水與B的藍(lán)色污水通入反應(yīng)池，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。(2)將C的污水與D的酸性污水通入第二反應(yīng)池，產(chǎn)生大量的氣泡。(3)將第一反應(yīng)池上層的堿性污水與第二反應(yīng)池流出來的酸性污水通入第三反應(yīng)池，最終污水顯中性，再向外排放。試推斷各車間污水的污染物分別為A ，B ，C ，D 。最終向外排放的水中含有的溶質(zhì)是 。寫出第三反應(yīng)池中所起反應(yīng)的化學(xué)方程式 。分析：由(1)提供的信息B為藍(lán)色污水則B為CuCl2, 反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀為Cu(OH)2，則A為NaOH；由(2)可知D顯酸性則D為HCl，C為Na2

8、CO3；由(3)可知NaOH和HCl發(fā)生中和反應(yīng)生成NaCl和H2O；溶質(zhì)NaCl；反應(yīng)化學(xué)方程式為NaOH + HCl = NaCl + H2O； 例6、某工廠排出的廢水中，經(jīng)測定它的PH小于7，并含有較多的Cu2+，對農(nóng)作物和人畜都有害，現(xiàn)考慮用化學(xué)的方法除去它的有害成分，應(yīng)加入下列物質(zhì)中的:A 食鹽和鹽酸 B 硫酸鈉和氯化鎂C 石石灰石和金屬銀 D 生石灰和鐵粉分析：工廠廢水的PH小于7，說明其顯酸性，可用生石灰來中和它，Cu2+有毒，鐵在金屬活動性順序表中排在Cu的前面，可用鐵把它置換出來，所以應(yīng)選D 。四、能源問題型STS試題例7、科學(xué)家預(yù)言未來最理想的能源是綠色植物。即將綠色植物的

9、秸桿主要成份的化學(xué)式(C6H10O5)n和水在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┑葪l件下作用生成葡萄糖化學(xué)式(C6H12O6)再將葡萄糖在一定的條件下轉(zhuǎn)化成乙醇(C2H5OH)同時(shí)放出CO2。乙醇是很好的燃料，試寫出是上述兩步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：(1) (2) 分析：根據(jù)(1)已知反應(yīng)物為(C6H10O5)n和H2O，條件是催化劑，生成物是C6H12O6,再進(jìn)行配平即可寫出化學(xué)方程式；同理也不難寫出(2)的化學(xué)方程式。催化劑(1) (C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6，(2) C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2例8、氫氣是一種很有用途的能源，以水為原料大量制取氫氣最理想的方法是:

10、A 用火力發(fā)電廠提供的電力電解水B 在高溫下用焦炭和水蒸氣反應(yīng)生成煤氣C 用太陽能分解水D 在高溫下用鐵粉跟水蒸氣反應(yīng) 分析： 用火力發(fā)電廠提供電力電解水，或在高溫下用焦炭和水蒸氣反應(yīng)生成煤氣，以及在高溫下用鐵粉跟水蒸氣反應(yīng)，會浪費(fèi)大量的財(cái)力物力，因此是不現(xiàn)實(shí)的，所以應(yīng)選B 。五、化工生產(chǎn)型STS試題例9、天津制堿廠用氨堿法制純堿的生產(chǎn)過程如下：用過量的飽和食鹽水吸收氨水，再吸收二氧化碳就可以得到碳酸氫鈉懸濁液和另一種鹽將其過濾，得到固體和濾液。將固體加熱使其分解，即可生成純堿。煅燒石灰石，固體產(chǎn)物與水混合制成石灰乳，氣體產(chǎn)物供所需。將濾液與過量的石灰乳共熱，生成的氣體供所需。反應(yīng)產(chǎn)生廢泥中的

11、固態(tài)物質(zhì)年深日久（與空氣接觸）堆積成了堿渣山。試回答：(1)寫出 中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)氨堿法制純堿的兩種主要原料是 。(3)堿渣的主要成分是（至少寫三種） 。分析：根據(jù)提供信息可知反應(yīng)物是NaCl、NH3、H2O、CO2，生成物是NaHCO3、NH4Cl；NaHCO3受熱易分解，生成Na2CO3、H2O、CO2；石灰石煅燒生成生石灰CaO和二氧化碳CO2，其中CO2可供再利用，生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰Ca(OH)2；濾液的主要成分是氯化銨NH4Cl，與石灰乳Ca(OH)2共熱生成CaCl2、H2O、NH3，其中NH3可回收再利用。(1) NaCl + NH3 + H2O + CO2

12、= NaHCO3 + NH4Cl； 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2；高溫 CaCO3 = CaO + CO2；CaO + H2O = Ca(OH)2； 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O +2NH3。(2) 主要原料是NaCl 和CaCO3 。(3) 堿渣主要成分是CaCO3、CaCl2、Ca(OH)2、NaCl 。例10、金屬鎂主要是由電解熔融MgCl2的方法制得的。海水中含有少量的MgCl2，海邊盛產(chǎn)貝殼（主要成份是CaCO3），生產(chǎn)鎂的大致程序是：HCl 電解海水 Mg(OH)2 MgCl2 無水MgCl2 Mg + Cl2 (1)寫出以海水和貝殼為原料，制取水MgCl2的化學(xué)方程式 。(2)電解氯化鎂的另一產(chǎn)物是C12，與空氣、甲烷反應(yīng)生成HC1與CO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。分析：本題提供的信息是生產(chǎn)鎂的工業(yè)程序，以海水、貝殼為原料制取金屬鎂，根據(jù)氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關(guān)系和反應(yīng)規(guī)律，推出生產(chǎn)MgCl2的有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式。解答化工合成的問題，一般有兩種方法：一是順推法，從原料出發(fā)；一是逆推法，從產(chǎn)品出發(fā)。本題可采用逆推法，從MgCl2開始，推出制備MgCl2需要什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)來制取，一直推下去，推到已知原料為止。然后再根據(jù)由原料到制備物質(zhì)順序逐步寫出有關(guān)化學(xué)方程式。其