化学竞赛热点STS试题.doc

化学竞赛热点 STS试题近年来有关STS（即Science科学—Technology技术—Socicty社会）的试题，已成为化学各类竞赛的热点题，且所占比例有逐年上升的趋势该类试题的特点是：内容力求反映最新科学技术、社会热点、环保问题、生活化学、能源问题及化工生产等但随着科学技术的飞速发展，为了使课堂教学与社会实践相结合，也为了培养对社会有用的高素质人才，以此来考查学生的概括能力、推理能力和解题能力，训练学生独立自学、灵活的思维能力和严谨的科学态度，确有独到之处笔者通过对几年来有关这类题的研究和分析，现将几种常见题型归纳出如下：（注该文发表于中学理科杂志）一、科学技术型STS试题例1、当前发展较快，高效低毒的灭火剂叫“1211” 灭火剂，其化学式是CF2ClBr,命名方法是按碳、氟、氯、溴顺序分别以阿拉伯数字表示相应的原子数（末尾的“0”可略去）按此命名原则，写出下列几种新型灭火剂的化学式：1301 ，122 ，2404 [分析]：本题提供的信息是新型灭火剂的命名方法：按元素相对应的原子个数的阿拉伯数字来命名因此书写化学式就按元素（C、F、Cl、Br）的顺序书写，与0相对应的元素符号不用写，然后把阿拉伯数字写在相对的元素符号的右下角。

答案：CF3Br、CF2Cl、C2F4Br4例2、以美国为首的北约部队空袭南联盟的发电厂时，使用了一种“石墨炸弹”这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂上，使设备短路而停电，其原因是 北约军队准备使用的还有一种“油炸弹”，这种炸弹爆炸时首先放出大量可燃性气体，然后将可燃性气体引爆这时躲在防护工事里的人，即使不被炸死，也不能生还其原因是： [分析]：1、“石墨炸弹”使设备短路是因为石墨能导电油炸弹”爆炸时产生的大量可燃性气体，该气体爆炸时消耗了大量的氧气，即使人不被炸死，也会使防护工事里缺氧而死亡二、生活化学型STS试题例3、为了降低城乡居民因食物和饮用水中含碘量不足而导致碘缺乏症的发病率，我国已执行食盐加碘的法规，制定了“碘盐”的国家标准市售二级碘盐的商品包装上标明“配料：食盐、碘酸钾；氯化钠含量：94%；含碘量：30mg/Kg”1)碘酸钾是碘元素（符号I）呈+5价的含氧酸的钾盐（不含结晶水），其化学式是 2)在市售的二级碘盐中，碘酸钾的质量分数为 ；用1Kg碘酸钾可生产碘盐 吨。

3)制造碘盐并不直接使用碘（单质）而是使用碘酸钾，主要原因可能是 A、碘酸钾的价格较低，有利于减轻居民食用碘盐的经济负担B、碘酸钾较易溶解于水，有利于碘酸钾生产操作和食用吸收C、碘酸钾热稳定性优于碘， 有利于碘盐生产、贮放、使用过程中减少碘的损失[分析]：(1)根据碘的化合价为+5价，设其化学式为KIOx，可求出其化学式为KIO3；(2) KIO3的相对分子质量=39+127+16×3=214设1Kg碘盐中含KIO3的质量为x 127 ×100%×x = 0.03g x = 0.506g 214 碘酸钾的质量分数为0.506g×100% = 5.06×10-3 %1000g1Kg碘酸钾可生产碘盐的质量为1000g = 19762850g = 19.76吨5.06×10-3 %(3) KIO3 在碘盐中的质量分数很小，不致于成为决定碘盐的价格、增加经济负担的主要因素，所以应选B、C 例4、1989年世界卫生组织确认，长期或大量摄入铝元素对人体的大脑和神经系统将造成损害，建议限制能导致人体摄入铝元素的各种应用，根据你的生活经验，这些受限制的应用可能包括：(1) (2) (3) [分析]： 本题提供的信息是大量铝元素对人体的大脑和神经系统将造成损害，现在很多炊具和饮料是用铝制成的，因此应限制使用；治疗胃酸过多的药物如胃舒平[主要含A1(OH)3]不能过量服用；用用KAl(SO4)2(明矾)净水或作油炸食品添加剂也应限制使用。

1)铝制炊具和食品饮料的包装材料；(2)用Al(OH)3治疗胃酸过多的药物；(3)用KAl(SO4)2(明矾)净水或作油炸食品添加剂三、环境保护型STS试题例5、随着科学技术的发展，环保问题越来越引起各国政府的重视，工业污水必须经过处理，达到国家规定的标准后，才能排放某化学试剂厂A、B、C、D四个车间排放的污水中，分别含有污染物CuCl2、HCl、Na2CO3、NaOH中的一种，现对污水作如下处理：(1)将A的污水与B的蓝色污水通入反应池，产生蓝色沉淀2)将C的污水与D的酸性污水通入第二反应池，产生大量的气泡3)将第一反应池上层的碱性污水与第二反应池流出来的酸性污水通入第三反应池，最终污水显中性，再向外排放试推断各车间污水的污染物分别为A ，B ，C ，D 最终向外排放的水中含有的溶质是 写出第三反应池中所起反应的化学方程式 [分析]：由(1)提供的信息B为蓝色污水则B为CuCl2, 反应生成蓝色沉淀为Cu(OH)2，则A为NaOH；由(2)可知D显酸性则D为HCl，C为Na2CO3；由(3)可知NaOH和HCl发生中和反应生成NaCl和H2O；溶质NaCl；反应化学方程式为NaOH + HCl = NaCl + H2O； 例6、某工厂排出的废水中，经测定它的PH小于7，并含有较多的Cu2+，对农作物和人畜都有害，现考虑用化学的方法除去它的有害成分，应加入下列物质中的:A 食盐和盐酸 B 硫酸钠和氯化镁C 石石灰石和金属银 D 生石灰和铁粉[分析]：工厂废水的PH小于7，说明其显酸性，可用生石灰来中和它，Cu2+有毒，铁在金属活动性顺序表中排在Cu的前面，可用铁把它置换出来，所以应选D 。

四、能源问题型STS试题例7、科学家预言未来最理想的能源是绿色植物即将绿色植物的秸杆[主要成份的化学式(C6H10O5)n]和水在适当的催化剂等条件下作用生成葡萄糖[化学式(C6H12O6)]再将葡萄糖在一定的条件下转化成乙醇(C2H5OH)同时放出CO2乙醇是很好的燃料，试写出是上述两步转化的化学方程式：(1) (2) [分析]：根据(1)已知反应物为(C6H10O5)n和H2O，条件是催化剂，生成物是C6H12O6,再进行配平即可写出化学方程式；同理也不难写出(2)的化学方程式催化剂(1) (C6H10O5)n + nH2O ==== nC6H12O6，(2) C6H12O6 === 2 C2H5OH + 2 CO2↑例8、氢气是一种很有用途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的方法是:A 用火力发电厂提供的电力电解水B 在高温下用焦炭和水蒸气反应生成煤气C 用太阳能分解水D 在高温下用铁粉跟水蒸气反应 [分析]： 用火力发电厂提供电力电解水，或在高温下用焦炭和水蒸气反应生成煤气，以及在高温下用铁粉跟水蒸气反应，会浪费大量的财力物力，因此是不现实的，所以应选B 。

五、化工生产型STS试题例9、天津制碱厂用氨碱法制纯碱的生产过程如下：①用过量的饱和食盐水吸收氨水，再吸收二氧化碳就可以得到碳酸氢钠悬浊液和另一种盐将其过滤，得到固体和滤液②将固体加热使其分解，即可生成纯碱③煅烧石灰石，固体产物与水混合制成石灰乳，气体产物供①所需④将滤液与过量的石灰乳共热，生成的气体供①所需反应产生废泥中的固态物质年深日久（与空气接触）堆积成了碱渣山试回答：(1)写出 ①—④中有关反应的化学方程式2)氨碱法制纯碱的两种主要原料是 3)碱渣的主要成分是（至少写三种） [分析]：①根据提供信息可知反应物是NaCl、NH3、H2O、CO2，生成物是NaHCO3、NH4Cl；②NaHCO3受热易分解，生成Na2CO3、H2O、CO2；③石灰石煅烧生成生石灰CaO和二氧化碳CO2，其中CO2可供再利用，生石灰和水反应生成熟石灰Ca(OH)2；④滤液的主要成分是氯化铵NH4Cl，与石灰乳Ca(OH)2共热生成CaCl2、H2O、NH3，其中NH3可回收再利用1) ① NaCl + NH3 + H2O + CO2 = NaHCO3 + NH4Cl； ② 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2↑；高温③ CaCO3 === CaO + CO2↑；CaO + H2O = Ca(OH)2；④ 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O +2NH3↑。

2) 主要原料是NaCl 和CaCO3 3) 碱渣主要成分是CaCO3、CaCl2、Ca(OH)2、NaCl 例10、金属镁主要是由电解熔融MgCl2的方法制得的海水中含有少量的MgCl2，海边盛产贝壳（主要成份是CaCO3），生产镁的大致程序是：HCl 电解海水 Mg(OH)2 MgCl2 无水MgCl2 Mg + Cl2 (1)写出以海水和贝壳为原料，制取水MgCl2的化学方程式 2)电解氯化镁的另一产物是C12，与空气、甲烷反应生成HC1与CO，该反应的化学方程式为 [分析]：本题提供的信息是生产镁的工业程序，以海水、贝壳为原料制取金属镁，根据氧化物、酸、碱、盐之间的相互关系和反应规律，推出生产MgCl2的有关反应化学方程式解答化工合成的问题，一般有两种方法：一是顺推法，从原料出发；一是逆推法，从产品出发本题可采用逆推法，从MgCl2开始，推出制备MgCl2需要什么物质发生反应来制取，一直推下去，推到已知原料为止然后再根据由原料到制备物质顺序逐步写出有关化学方程式。

其解题思维程序图示如下：HCl MgCl2 H2O 高温MgCl2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 CaO CaCO3 高温(1) CaCO3 === CaO + CO2↑ CaO + H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg(OH)2↓+ CaCl2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O 2) 4Cl2 + O2 + 2CH4 = 2CO + 8HCl 。