劉宏美
STSE是Science(科學(xué))、Technology(技術(shù))、Society(社會(huì))、Environment(環(huán)境)四個(gè)英文單詞的縮寫(xiě)?;瘜W(xué)與STSE試題是高考化學(xué)試題的熱點(diǎn)。現(xiàn)以2020年高考試題為例,舉例說(shuō)明其考查方式以及解題思路。
一、化學(xué)與生活
例1(全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅰ)國(guó)家衛(wèi)健委公布肺炎診療方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒劑、過(guò)氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效滅活病毒。對(duì)于上述化學(xué)藥品,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )。
A.CH3CH2OH能與水互溶
B.NaClO通過(guò)氧化滅活病毒
C.過(guò)氧乙酸相對(duì)分子質(zhì)量為76
D.氯仿的化學(xué)名稱(chēng)是四氯化碳
解析 乙醇分子中有羥基,其與水分子間可以形成氫鍵,因此乙醇能與水互溶,A說(shuō)法正確;次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,其能使蛋白質(zhì)變性,故其能通過(guò)氧化滅活病毒,B說(shuō)法正確;過(guò)氧乙酸的分子式為C2H4O3,故其相對(duì)分子質(zhì)量為76,C說(shuō)法正確;氯仿的化學(xué)名稱(chēng)為三氯甲烷,D說(shuō)法錯(cuò)誤。故答案為D。
點(diǎn)評(píng) 此題以肺炎為素材,考查幾種常用消毒劑的名稱(chēng)、物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì),掌握這幾種消毒劑的特點(diǎn)是解題關(guān)鍵。
例2(浙江卷)下列說(shuō)法不正確的是( )。
A.天然氣是不可再生能源
B.用水煤氣可合成液態(tài)碳?xì)浠衔锖秃跤袡C(jī)物
C.煤的液化屬于物理變化
D.火棉是含氮量高的硝化纖維
解析 天然氣是由遠(yuǎn)古時(shí)代的動(dòng)植物遺體經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間變化而形成的,儲(chǔ)量有限,是不可再生能源,A選項(xiàng)正確;水煤氣為CO和H2,在催化劑的作用下,可以合成液態(tài)碳?xì)浠衔锖秃跤袡C(jī)物(如甲醇),B選項(xiàng)正確;煤的液化是把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料,屬于化學(xué)變化,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;火棉是名為纖維素硝酸酯,是一種含氮量較高的硝化纖維,D選項(xiàng)正確;故答案選C。
點(diǎn)評(píng) 此題考查了化石燃料的相關(guān)知識(shí),掌握化石燃料的綜合利用是解題的關(guān)鍵。
二、化學(xué)與科技
例3(天津卷)晉朝葛洪的《肘后備急方》中記載:“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之……”,受此啟發(fā)為人類(lèi)做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家是( )。
A.屠呦呦 B.鐘南山 C.侯德榜 D.張青蓮
解析 屠呦呦的主要貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了治療瘧疾的青蒿素,測(cè)定了青蒿素的組成、結(jié)構(gòu),成功合成雙氫青蒿素等;鐘南山是中國(guó)工程院院士,著名呼吸病學(xué)專(zhuān)家;侯德榜的主要貢獻(xiàn)是:揭開(kāi)了索爾維制堿法的秘密、創(chuàng)立了侯氏制堿法等;張青蓮的主要貢獻(xiàn):主持測(cè)定了銦、銥、銻、銪、鈰、鍺、鋅、鏑幾種元素的相對(duì)原子質(zhì)量新值,被國(guó)際原子量委員會(huì)采用為國(guó)際新標(biāo)準(zhǔn);“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之……”描述的是從青蒿中提取青蒿素治療瘧疾的過(guò)程,受此啟發(fā)為人類(lèi)做出巨大貢獻(xiàn)的科學(xué)家是屠呦呦;故答案選A。
點(diǎn)評(píng) 此題以晉朝葛洪的《肘后備急方》中對(duì)青蒿的提取應(yīng)用為背景,考查了我國(guó)著名科學(xué)家的重要貢獻(xiàn);跟進(jìn)了解相關(guān)科學(xué)技術(shù)成果是解題的關(guān)鍵。
三、化學(xué)與社會(huì)
例4(全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ)北宋沈括《夢(mèng)溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )。
A.膽礬的化學(xué)式為CuSO4
B.膽礬可作為濕法冶銅的原料
C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程
D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)
解析 膽礬為硫酸銅晶體,化學(xué)式為CuSO4·5H2O,A說(shuō)法錯(cuò)誤;濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)制取銅,B說(shuō)法正確;加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽礬,故“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過(guò)程,C說(shuō)法正確;鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅,D說(shuō)法正確。故選A。
點(diǎn)評(píng) 此題以《夢(mèng)溪筆談》中對(duì)銅的提取過(guò)程敘述為素材,考查了膽礬的名稱(chēng)、煉制銅的基本方法、基本實(shí)驗(yàn)操作以及反應(yīng)類(lèi)型;掌握有關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。
例5(全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅲ)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色,歷經(jīng)千年色彩依然,其中綠色來(lái)自孔雀石顏料(主要成分為Cu(OH)2·CuCO3),青色來(lái)自藍(lán)銅礦顏料(主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )。
A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度
B.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化
C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿
D.Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3
解析 字畫(huà)主要由紙張和絹、綾、錦等織物構(gòu)成,為防止受潮和氧化,保存古代字畫(huà)時(shí)要特別注意控制適宜的溫度和濕度,A說(shuō)法正確;由孔雀石和藍(lán)銅礦的化學(xué)成分可知,其中的銅元素、碳元素和氫元素均處于最高價(jià),其均為自然界較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì),因此,用其所制作的顏料不易被空氣氧化,B說(shuō)法正確;孔雀石和藍(lán)銅礦的主要成分均可與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的銅鹽,因此,用其制作的顏料不耐酸腐蝕,C說(shuō)法錯(cuò)誤;因?yàn)闅溲趸~中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于碳酸銅,所以Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3,D說(shuō)法正確。綜上所述,故本題答案為C。
點(diǎn)評(píng) 此題以我國(guó)著名的宋代《千里江山圖》為素材,考查了孔雀石、藍(lán)銅礦的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì),準(zhǔn)確理解題意,掌握相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。
四、化學(xué)與環(huán)境
例6(全國(guó)新課標(biāo)卷Ⅱ)二氧化碳的過(guò)量排放可對(duì)海洋生物的生存環(huán)境造成很大影響,其原理如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )。
A.海水酸化能引起HCO3-濃度增大、CO32-濃度減小
B.海水酸化能促進(jìn)CaCO3的溶解,導(dǎo)致珊瑚礁減少
C.CO2能引起海水酸化,其原理為HCO3-H++CO32-
D.使用太陽(yáng)能、氫能等新能源可改善珊瑚的生存環(huán)境
解析 海水酸化,H+濃度增大,平衡H++CO32-HCO3-正向移動(dòng),CO32-濃度減小,HCO3-濃度增大,A正確;海水酸化,CO32-濃度減小,導(dǎo)致CaCO3溶解平衡正向移動(dòng),促進(jìn)了CaCO3溶解,導(dǎo)致珊瑚礁減少,B正確;CO2引起海水酸化的原理為:CO2+H2OH2CO3H++HCO3-,HCO3-H++CO32-,導(dǎo)致H+濃度增大,C錯(cuò)誤;使用太陽(yáng)能、氫能等新能源,可以減少化石能源的燃燒,從而減少CO2的排放,減弱海水酸化,從而改善珊瑚礁的生存環(huán)境,D正確;故答案為C。
點(diǎn)評(píng) 此題以二氧化碳的過(guò)量排放對(duì)海洋生物的生存環(huán)境影響為素材,考查了二氧化碳溶于海水中所產(chǎn)生的各種變化以及新能源應(yīng)用問(wèn)題,掌握水溶液中離子平衡以及新型能源的相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。
例7(江蘇卷)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),提高空氣質(zhì)量。下列物質(zhì)不屬于空氣污染物的是( )。
A.PM2.5 B.O2 C.SO2 D.NO
解析 PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物,其在空氣中含量濃度越高,就代表空氣污染越嚴(yán)重,PM2.5屬于空氣污染物,A選項(xiàng)不合理;O2是空氣的主要成分之一,是人類(lèi)維持生命不可缺少的物質(zhì),不屬于空氣污染物,B選項(xiàng)合理;SO2引起的典型環(huán)境問(wèn)題是形成硫酸型酸雨,SO2屬于空氣污染物,C選項(xiàng)不合理;NO引起的典型環(huán)境問(wèn)題有:硝酸型酸雨、光化學(xué)煙霧、破壞O3層等,NO屬于空氣污染物,D選項(xiàng)不合理;故答案選B。
點(diǎn)評(píng) 此題以化學(xué)與環(huán)境為素材,考查幾種常見(jiàn)的空氣污染物,掌握常見(jiàn)環(huán)境污染物相關(guān)知識(shí)是解題的關(guān)鍵。