化学高考与STSE专题
高三二轮复习小专题课件
热点一 化学与科学（Science）
热点二 化学与技术（ Technology ）
热点三 化学与社会（ Society ）
热点四 化学与环境（ Environment）
化学与科学联系极为紧密，化学反应及能量变化、电化学、煤、天然气、石油、无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料、诺贝尔化学奖、新型药物合成、新型化学工艺等都可能出现在高考命题中。
热点一 化学与科学（Science）
要解答好这类试题，就必须在牢固掌握双基知识的基
础上，提高阅读能力、分析能力、知识运用能力。将基本概
念、化学反应原理、物质结构、有机合成等知识迁移到新的
情境中，通过联想、迁移转化成已有的化学知识进行解答。
[例1]　高铁酸盐(如K2FeO4)是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活用水的处理，从环境的角度看，制备高铁酸盐较好的方法是电化学法。
(1)电化学制备高铁酸钾采用铁片作阳极，氢氧化钾溶液作电解质溶液，其电流效率可达40%，写出阳极的电极反应式：______________________________。
(2)铁丝网电极是理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高到70%以上，原因是__________________；研究发现，铁电极在某一电压范围内会生成氧化铁膜而“钝化”，原因可能是___________________________________。
[解析]　(1)根据高铁酸钾可知，铁为＋6价，依据电解原理可写出阳极反应式。(2)根据化学反应速率原理，固体接触面积越大，反应越快；电流较大时，OH－可以在阳极发生氧化反应生成氧气，氧气氧化铁电极生成氧化铁。
[例2]　工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2和金属Ti(海绵钛)的主要工艺过程如下，请回答下列问题：
(1)已知反应①中得到的生铁是铁碳合金，则反应①的化学方
程式为________________________。
(2)已知反应①和反应②有一种相同的生成物，
试写出反应②的化学方程式：__________。
兴趣小组设计一套实验装置在实验室中模拟
反应②，装置中尾气处理部分如图所示，瓶中
应加入______溶液，在导管B处应________。
(3)已知在氯化过程中还有一种副产物VOCl3，实际生产中常
在409 K下用Cu还原VOCl3得到难溶于TiCl4的还原产物
VOCl2，当有1 mol Cu参与反应时转移的电子数为NA，则该
反应的化学方程式为________________________。
(4)用氧化还原滴定法测定产品中TiO2质量分数的方法如下：
一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作
指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。
现在滴定分析时，称取TiO2(摩尔质量为M g·mol－1)试样w g，
消耗c mol·L－1 NH4 Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分
数的表达式为____________________________。
热点二 化学与技术（ Technology ）
化学与技术的考查内容一般为化学反应原理在工业生产中的应用、化学与材料的开发和制造、化学生产工艺的分析和改进、绿色化学问题等。
分析近年高考试题可以发现主要的命题载体是重要的化工工艺，如金属铝的冶炼、氯碱工业、钢铁工业及硫酸工业等。设题重点在工艺流程、工艺原理及化工生产中应该注意的一些问题。预计今后高考仍将以化学知识和新材料、新能源、工农业生产及钢铁炼制、环境保护等联系起来进行考查的可能性较大。
[例3]　(2012年高考新课标全国卷)由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：

(1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000 ℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是______、________，反射炉内生成炉渣的主要成分是________。
(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200 ℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式分别是_______________
____________、______________________。
(3)粗铜的电解精炼如下图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应式为________；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为________。
[解析]　解决此题的关键是根据题目的要求，写出有关反应的反应物和生成物。
(1)明确黄铜矿与O2反应，生成的低价硫化物为FeS、Cu2S。根据氧化还原反应中化合价的升降规律，必然S元素被氧化为SO2，反应方

(3)电解精炼时，粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4作电解液，比铜活泼的金属失电子生成离子进入溶液，不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。
近年来，生活中的化学知识备受高考命题者青睐。高考化学试题对这方面知识也进行了一定程度的考查。现将日常生活中的化学问题列举如下：无铅汽油、可降解塑料、无磷洗衣粉、含氟牙膏的使用、旧电池的回收、食用含碘盐、水的净化及各种消毒剂的使用、钢铁腐蚀、醉酒驾车等。解决好这类命题的关键在于知识的积累和化学原理的应用。
热点三 化学与社会（ Society ）
请回答下列问题：
(1)已知过滤后得到的滤渣是一种混合物，则在溶液中铝粉和
NO反应的离子方程式为_____________________________。
(2)该方案中选用熟石灰调节pH，理由是_______________、
________________，在调节pH时，若pH过大或过小都会造成
________的利用率降低。
[例5]　据CCTV报道，我国25%的自来水不合格，为此我国将投入大量资金对饮用水设施进行全面改造，而合格的饮用水，离不开对水源进行澄清、过滤、消毒等处理。
(1)科学家发现，用ClO2处理自来水更能提升自来水的品质。
下列说法正确的是________。
A．ClO2、HClO的消毒原理相同
B．ClO2、Cl2溶于水形成的稀溶液用于环境消毒，具有广
谱高效的特点，对人畜无任何危害
C．ClO2在常温下为气体，在自然环境中最终转化为Cl2
D．用AgNO3溶液和稀HNO3即可确定自来水中含有的Cl－
(2)漂白粉是工业上常见的消毒杀菌剂。某同学对漂白粉溶
液的一些成分进行了探究，你认为他的探究原理正确的
是________。
A．向该漂白粉溶液中加入浓盐酸探究含有Ca(ClO)2
B．向该漂白粉溶液中加入BaCl2后过滤，再加入用硝酸
酸化的AgNO3溶液探究含有Cl－
C．用蓝色石蕊试纸探究漂白粉溶液呈碱性
D．用稀HNO3探究该漂白粉溶液是否变质
(3)对水源进行杀菌消毒是保证自来水质量的重要途径。
①某调查小组成员了解到，某自来水厂的消毒池每周一上午
8∶00换水，然后通入氯气消毒，通常消毒池的含氯量控制在
0.5 mg·L－1至1.0 mg·L－1之间时，效果最好。
右图是该小组测定的某周七天内每一天
19∶00时消毒池的氯含量，哪几天饮用该
自来水厂的饮用水不安全______；你认为
哪几天该地区的天气炎热、阳光强烈_____，理由是_______。
②自来水用NaClO溶液消毒比用氯气消毒更好，请你写出其
中的两个优点________________________________。
[解析]　(1)选项A，ClO2、HClO能消毒，在于其都具有强氧化性。选项B，ClO2、Cl2都是有毒物质，对环境都有危害。选项C，因为氯气性质活泼，ClO2在常温下为气体，在自然环境中最终转化产物不可能是Cl2，应该是含氯化合物。选项D，若自来水中含有SO，加入AgNO3溶液时，也会产生不溶于HNO3的白色Ag2SO4沉淀。
(2)选项A，若漂白粉中含有Ca(ClO)2，加入浓盐酸时，ClO－在酸性条件下能氧化Cl－而产生黄绿色Cl2，原理合理。选项B，加入BaCl2时会带来Cl－，无法确定漂白粉中是否含有Cl－。选项C，应用红色石蕊试纸检验。选项D，漂白粉变质说明漂白粉中含有CaCO3，加入稀HNO3时，会产生气泡，原理合理。
[答案]　(1)A　(2)AD　(3)①星期六、星期日　星期四、星期六　阳光强烈，HClO更易分解，导致含氯量下降明显　②NaClO更稳定，便于储存和运输(其他合理答案也可)
当今的环境问题主要包括：温室效应、酸雨、臭氧层被破坏、光化学烟雾、白色污染、赤潮、含磷洗衣粉的使用、重金属及其盐的污染、沙漠化等。解答好这类与环境有关的命题，要充分理解各种污染产生的原因、途径、危害、处理和预防方法。平时应多观察周边发生的事情，并与所学知识相联系。
热点四 化学与环境（ Environment）
[例6]　“低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经
济”、“风能经济”、“氢能经济”和“生物质能经
济”等。“低碳经济”的实质是提高能源利用效率和
清洁能源结构、追求绿色GDP的问题，核心是能源技术
创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。
下列有关低碳的说法错误的是 (　　)
A．节能、低碳、新能源的提倡，主要是应对能源危机，
与环境保护基本上没有关系
B．低碳的核心内容实际上包括各种形式节能减排，发
展新能源，减少CO2的排放和减少空气污染
C．低碳生活是一种非常环保、文明的生活方式，节水、
节电、节油等可以降低CO2的排放量。低碳经济是以
低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人
类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步
D．发展风电、水电、核电、大力推广太阳能热水器、大
力发展新能源汽车都能减少CO2的排放，都属于低碳
范畴
[解析]　节能、开发使用新能源都能减少化石燃料的使用，达到减少CO2排放的效果，一般来说也能减少粉尘、CO、氮氧化物及SO2等的排放，节水、节电等最终也能归结到这一点。
[答案]　A
[例7]　火力发电厂燃煤排烟，释放出大量的NOx、SO2和CO2等气体。某热电厂同时具有烟气除氮、脱硫、脱碳设施，成为高效、绿色环保燃煤电厂。试回答下列问题：
(1)脱硫方法：用碳酸钙作吸收剂与水配制成浆液，在吸收塔中洗涤烟气并吸收SO2，得到产品石膏(CaSO4·2H2O)。写出在空气中SO2与碳酸钙悬浊液反应的化学方程式__________________________________________________。
(2)除氮方法：催化还原法，用CO(NH2)2
(尿素)作还原剂，在加热条件下催化还
原氮氧化物，1 mol CO(NH2)2参与反应
时失去6 mol电子，尿素与NO2发生
反应的化学方程式是___________________________。
②CO2转化为其他能源物质。一定条件下，将1 L CO2与4 L H2
混合，恰好完全反应生成某种烃和另一物质，反应的化学方程
式是_____________________________________。
③烟气喷氨脱碳技术。喷淋氨水吸收过量的CO2，所得溶液中
各离子浓度的大小顺序是________________，该产物与过量热
的NaOH溶液反应的离子方程式是______________________
________________________[已知Ka(H2CO3)[解析]　(1)结合产品石膏的化学式可知该反应是氧化还原反
应，则氧化剂必为空气中的O2，考虑到H2SO3的酸性强于
H2CO3的，则产物中还有CO2。(2)首先应判定CO(NH2)2中各
元素的化合价，碳为＋4价，氮为－3价，接着推测反应可能
是CO(NH2)2和NO2发生归中反应，最后根据转移的电子数确
定反应的化学方程式。(3)①作图时要考虑两个方面，一是正
逆反应的速率均加快了，二是由于升高温度化学平衡向逆反
应方向移动，因此体现在图像上应是v′逆大于v′正。②考虑
到烃是碳氢化合物，根据质量守恒可写出化学方程式。