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1、专题14 化学与STSE 【考向解读】 高考命题关注社会热点问题，常以新材料的制造、新能源的开发、大气污染的治理、绿色环保的生活方式为载体，考查元素化合物、化学反应基本概念、基本理论等知识，这类试题一般都会涉及一些最新的技术或方法，信息量大，陌生度高，但落点低，只要平时多加练习，就能轻松取分。高考常见题型是选择题和填空题，主要将能源、新材料、药品、生活常识等与化学知识联系起来进行考查，命题角度新，考查范围广，题目难度小。【命题热点突破一】大气污染及防治1雾霾天气的成因及防治PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，又称为可入肺颗粒物。PM2.5粒径小，易附带有毒、有害物质，对人体健
2、康和大气环境质量的影响很大。形成雾霾天气的主要原因是燃煤、机动车尾气等污染物的大量排放，因此防治的重点是控制颗粒物的排放，改变能源的使用结构，减少煤炭的消耗，增加清洁能源的使用，做到节能减排。因此，开发利用清洁、高效的新能源、防止大气污染已成为人类共同关注的重大课题。2二氧化硫引起的大气污染与防治二氧化硫是大气中分布很广、影响巨大的污染物，有“大气污染元凶”之称，故除去二氧化硫通常作为防治大气污染的主要措施。以煤为主的能源结构，不成熟的脱硫技术是造成我国城市二氧化硫排放严重的主要原因。据统计，全世界每年大约有1亿五千万吨二氧化硫排入大气。二氧化硫造成的大气污染危害巨大，由它形成的酸雨更能危害人
3、体健康及植物的生长，使土壤酸化、腐蚀建筑物等，消除二氧化硫对环境污染的常用方法有：方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaOSO2CaSO3,2CaSO3O2=2CaSO4，总反应方程式为2CaO2SO2O22CaSO4。方法二：氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为NH3SO2H2O=NH4HSO3,2NH3SO2H2O=(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3O2=2(NH4)2SO4。方法三：钠、碱脱硫法钠、碱脱硫法是用N
4、aOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOHSO2=Na2SO3H2O，Na2CO3SO2=Na2SO3CO2，Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。方法四：双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为吸收反应：2NaOHSO2=Na2SO3H2O，2Na2SO3O2=2Na2SO4。再生反应：Na2SO3Ca(OH)2=CaSO32NaOH，Na2SO4Ca(OH)2=CaSO42NaOH。3氮的氧化物引起的大气污染与防治氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一
5、，造成NOx产生的原因分为两个方面：一是自然界中因雷电和臭氧作用下，由N2与O2产生，二是硝酸工厂，汽车尾气排放等人为活动产生，其主要危害包括：NOx对人体及动物的致毒作用。NOx是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。NOx与碳氢化合物形成光化学烟雾。NOx参与臭氧层的破坏。消除氮氧化物(NO、NO2)对环境污染的常用方法有：(1)NaOH溶液吸收法反应方程式为NONO22NaOH=2NaNO2H2O,2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。当尾气中n(NO2)n(NO)时，可用过量NaOH溶液完全吸收。当尾气中n(NO2)n(NO)时，通入O2(或空气)后再用NaOH溶液完全吸收。(2)烟
6、气脱硝法该法是在一定温度和催化剂作用下，利用氨作还原剂将NOx还原为无毒的N2和水，化学方程式为4NH36NO5N26H2O，8NH36NO27N212H2O。(3)催化转化法在汽车排气管上安装催化转化器，使汽车尾气中的NOx(NO或NO2)与CO反应转化成无毒的物质。反应原理为2NO2CON22CO2，2NO24CON24CO2。【命题热点突破二】水污染及防治1造成水污染的物质及危害 种类 污染物 危害 有毒物质 酚、有机农药、汞、砷、铅、铬、镉、氰化物、氟化物、一些芳香族化合物 使人慢性中毒，破坏人体的正常生理过程，有的有致癌作用 植物营养物质 化肥、饲料、合成洗涤剂的一些添加剂 能使一些
7、藻类疯长，危害鱼类、恶化水质，在近海出现被称为“赤潮”，在淡水湖出现被称为“水华” 热污染 热电厂和工业冷却水 使水体温度变化无常、破坏生态系统 放射性 物质 大气中核爆炸的溅落物、原子核反应堆的放射性废物 影响鱼类生长、同时传导到食物链导致基因突变 2污水处理与防治(1)化学沉淀法废水化学沉淀处理法是通过向废水中投加可溶性化学药剂，使之与其中呈离子状态的无机污染物起化学反应，生成不溶于水或难溶于水的化合物沉淀析出，从而使废水净化的方法。投入废水中的化学药剂称为沉淀剂，常用的有石灰、硫化物和钡盐等。根据沉淀剂的不同，可分为：氢氧化物沉淀法，即中和沉淀法，是从废水中除去重金属有效而经济的方法；硫
8、化物沉淀法，能更有效地处理含金属废水，特别是经氢氧化物沉淀法处理仍不能达到排放标准的含汞、含镉废水；钡盐沉淀法，常用于电镀含铬废水的处理。(2)电浮选凝聚法废水电解处理法是应用电解的基本原理，使废水中有害物质通过电解转化成为无害物质以实现净化的方法。废水电解处理包括电极表面电化学作用、间接氧化和间接还原、电浮选和电絮凝等过程，分别以不同的作用去除废水中的污染物。如用电浮选凝聚法除去污水中的铬：实验装置： 化学反应：阳极：Fe2e=Fe2，2H2O4e=4HO2，4Fe210H2OO2=4Fe(OH)38H阴极：2H2e=H2原理及操作：接通直流电源后，与直流电源正极相连的阳极铁失去电子生成Fe
9、2，进一步被氧化，并生成Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化的作用；与直流电源负极相连的阴极产生H2，气泡把污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层，积累到一定厚度时刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。(3)氧化还原法废水氧化处理法是利用强氧化剂氧化分解废水中污染物，以净化废水的方法。强氧化剂能将废水中的有机物逐步降解成为简单的无机物，也能把溶解于水中的污染物氧化为不溶于水、而易于从水中分离出来的物质。在工业处理污水时，可用到的氧化剂有：O2、Cl2、O3、Ca(ClO)2、H2O2等，氧化还原法在污水处理实例中有氧化发酵含有机物废水处理、空气氧化法处理
10、含硫废水、碱性氯化法处理含氰污水、臭氧法除臭、脱色、杀菌及除酚、氰、铁、锰，降低污水BOD与COD等均有显著效果。目前，还原法主要用于含氮废水的处理。(4)中和处理法废水中和处理法是利用中和作用处理废水，使之净化的方法。其基本原理是使酸性废水中的H与外加的OH，或使碱性废水中的OH与外加的H相互作用，生成水分子，同时生成可溶解或难溶解的其他盐类，从而消除它们的有害作用。反应服从当量定律。采用此法可以处理并回收利用酸性废水和碱性废水，可以调节酸性或碱性废水的pH值。【命题热点突破三】 土壤污染与白色污染1土壤污染(1)定义：进入土壤中的污染物的数量超过了土壤的自净能力，就会引起土壤质量下降，这种
11、现象就称为土壤污染。(2)污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾及工矿业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜的排泄物、生物残体等。 2“白色污染”的危害及处理方法(1)所谓“白色污染”，是人们对塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。白色污染主要是由于一些塑料制品、橡胶、涂料、纤维、黏合剂等。(2)“白色污染”的危害在自然环境下“白色污染”不能被微生物分解，能破坏土壤结构，降低土壤肥效，污染地下水等；焚烧废弃塑料会产生有害气体，造成大气污染；
12、作为塑料发泡剂的氟氯代烷会破坏臭氧层和加剧温室效应；同时废弃塑料漂入大海，会危及海洋生物的生存和造成海难。(3)处理方法研制可降解塑料；做到废塑料减量化、再利用、再循环。回收和再利用不仅可以减少污染，而且可以节约石油资源。对于热塑性塑料的再利用方法是分类、清洗后再熔融，使其重新成为制品；对于热固性塑料的再利用方法为将其粉碎后加入黏合剂作为加热成型产品的填料。还可采取化学方法，把废弃塑料转变成其他有用的物质。【方法技巧】解答有关STSE与新情境试题时，需注意三个问题：(1)回归生活：挖掘化学知识与生活的密切联系，达到化学源于生活，高考回归生活的目的。(2)联系热点：关注与化学有关的热点问题，有意
13、识地积累有关热点素材。(3)掌握原理：熟记常见的化学工业原理，能够从原料利用率，循环利用，节能减排，绿色环保等角度对化工生产流程及方案进行正确分析与评价。【高考真题解读】1【2015新课标卷理综化学】食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（ ）A硅胶可用作食品干燥剂B P2O5不可用作食品干燥剂C六水合氯化钙可用作食品干燥剂D加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C【解析】A硅胶多孔，吸附水分能力强，且没有毒，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，A正确；BP2O5是酸性氧化物吸水生成磷酸或偏硫酸，酸有腐蚀性，而偏磷酸有毒，因此不可用作食品干燥剂，B正确
14、；C氯化钙检验吸水性，而六水合氯化钙不具有吸水性，不能用作食品干燥剂，C错误；D加工后具有吸水性的植物纤维没有毒，没有腐蚀性，因此可用作食品干燥剂，D正确，答案选C。2【2015浙江理综化学】下列说法不正确的是（ ）A液晶态介于晶体状态和液态之间，液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性B常压下，0时冰的密度比水的密度小，水在4时密度最大，这些都与分子间的氢键有关C石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化D燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施【答案】C3【2015天津理综化学】下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是（ ）A
15、点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3B中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈C服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用NaHCO3溶液解毒D使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力减弱【答案】A【解析】A项硫在空气中或纯氧中燃烧产物均为SO2，不是SO3，故点燃爆竹后,硫燃烧生成SO2，A项错误；B项明矾溶液中Al3+水解使溶液呈酸性，铜锈成分主要为Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3可溶于酸性溶液，故可用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，B项正确；C项水杨酸为邻羟基苯甲酸，官能团为羧基、酚羟基，羧基可与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，故服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用NaHCO3溶液解毒，C项正确；D项肥皂主要有效成分为高级脂肪酸钠，使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服高级脂肪酸钠会与钙离子反应生成难溶的高级脂肪酸钙，从而是肥皂失去去污能力，故D项正确；本题选A。4【2015四川
