2023统考版高考化学一轮第四章非金属及其化合物微专题大素养10关注常考STSE创新题课件

微专题•大素养10关注常考STSE创新题\n【知识基础】1．STSE创新题的类型以选择题或简答题等题型出现。在选择题中，通过新材料、新信息介绍，以某点为信息源辐射相关知识与方法，以判断正误、推理为主，考查识记知识，属于较易题。简答题要求根据中学化学知识和原理分析、解释相关现象，对逻辑思维、文字表达能力要求较高，属于中等难度题。\n2．STSE创新题的解题方法与思路第一步——读题。对于陌生度较高的STSE试题要做到逐字逐句阅读，挖掘关键字，排除干扰信息，找出有效信息。对于新信息中的有机化学方程式，要从断键、成键角度分析，找出规律；对于新物质或常见物质的新性质，要找出其不同点。正所谓“书读百遍，其义自见”。第二步——联题。在读题的基础上，结合题目中的问题或选项分析本题考查的知识板块，联系中学化学知识体系，寻找要提取的信息。第三步——析题。找到需要的信息后，需进行分析。分析时要从大脑信息库中迅速提取所需要的知识，并使思维从新情境回归到课本、回归到平时的学习中来。第四步——解题。解题时要注意根据题目的要求回答相应问题。如果是简答题一定要言简意赅，即一定要做到联系化学原理，切入点正确，分析、说理层次清晰，要点全面。\n【素养专练】1．化学与生产、生活及环境密切相关，下列有关说法正确的是()A．电渗析法、蒸馏法、离子交换法是海水淡化的常用方法B．水垢中的CaSO4，可用醋酸除去C．糖类、油脂、蛋白质都可以水解D．沾附水滴的铁质餐具生锈主要是化学腐蚀所致答案：A\n2．化学与人类生活密切相关。下列说法不正确的是()A．光导纤维由高纯度的硅单质制得，遇强碱会“断路”B．二氧化氯(ClO2)是新型水处理剂，具有消毒杀菌的作用C．使用太阳能代替化石能源，可以减少温室气体排放D．“光化学烟雾”“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关答案：A\n3．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：硅胶是一种高活性、吸水性材料，无毒无味，化学性质稳定，可用作食品干燥剂，A正确；P2O5极易吸水生成HPO3、H3PO4，而HPO3有毒性，故不能用P2O5作食品干燥剂，B正确；CaCl2具有较强的吸水性，吸水后生成六水氯化钙(CaCl2·6H2O)，故不能用六水氯化钙作食品干燥剂，C错误；吸水性植物纤维无毒、无味，可用作食品干燥剂，D正确。\n4．环境问题是实现科学发展必须正确面对的问题，下列说法不正确的是()A．煤经气化和液化两个物理过程，可变为清洁能源B．“酸雨”“臭氧层受损”“光化学烟雾”都与氮氧化物有关C．采用催化转换技术将汽车尾气中的NOx和CO转化为无毒气体D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境答案：A解析：A项中煤的气化和液化均是化学变化，错误，符合题意；B项中“酸雨”“臭氧层受损”“光化学烟雾”都与氮氧化物有关，正确，不符合题意；C项中采用催化转换技术将汽车尾气中的NOx和CO转化为无毒的氮气和CO2，正确，不符合题意；D项中利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境，正确，不符合题意。\n5．下列做法不利于食品安全的是()A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品B．维生素C具有还原性，在人体内起抗氧化作用C．在食品加工中科学使用食品添加剂D．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量答案：A解析：聚氯乙烯塑料袋会释放出含氯的有毒气体，因此不能用聚氯乙烯塑料袋包装食品。\n6．“低碳经济”成为现在焦点的议题，你认为下列做法中，不能有效减少空气中CO2含量的是()A．开发利用太阳能、风能、生物能、海洋能等清洁能源B．使用节能产品，推广节能环保汽车C．植树造林，增加森林植被面积D．用脱硫处理的煤代替原煤作燃料答案：D解析：煤脱硫只能减少SO2的排放，减少酸雨的形成，煤的燃烧还是会增加大气中的CO2含量，所以D项符合题意。\n7．如图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图，下列说法不正确的是()A．O3转化为O2是物理变化B．反应①中破坏的化学键为共价键C．反应②可表示为O3＋Cl===ClO＋O2D．少量的Cl能破坏大量的O3答案：A解析：O3转化为O2是同素异形体间的转化，属于化学变化，故A错误；反应①是ClO＋O===O2＋Cl，破坏的化学键为Cl—O共价键，故B正确；结合图示分析反应②是臭氧和氯原子反应生成ClO和氧气，故C正确；分析可知氯原子会和臭氧反应破坏臭氧分子结构，氯原子在反应中作催化剂，少量的Cl能破坏大量的O3，故D正确。\n8．下图是硫元素在自然界中的循环图。下列有关说法不正确的是()A．大量使用化石燃料是形成酸雨的原因之一B．循环过程中既有硫元素的氧化也有硫元素的还原C．若有机体中的硫存在形式是，硫元素显－2价D．大气中的SO2必须氧化成SO3才能形成酸雨答案：D\n解析：若有机体中的硫存在形式是，硫元素显－2价，故C正确；大气中的SO2也可先氧化成H2SO3，亚硫酸再转化成硫酸形成酸雨，故D错误。\n9．以Fe3O4/Pd为催化材料，可实现用H2消除酸性废水中的致癌物，其反应过程如图所示[已知Fe3O4中含有，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)]。下列说法正确的是()A．N2的电子式为B．过程①中的N元素被氧化C．总反应中H2的化学计量数为3D．每消耗12gH2，处理掉，同时消耗2molH＋答案：C\n解析：氮气分子中含有1个氮氮三键，每个N原子均满足8电子稳定结构，氮气的电子式为，故A错误；过程①中的＋3价N元素变为0价，化合价降低被还原，故B错误；总反应方程式为＋3H2N2＋4H2O，H2的化学计量数为3，故C正确；12gH2的物质的量为＝6mol，根据＋3H2N2＋4H2O可知，消耗6mol氢气同时消耗4mol氢离子，故D错误。\n10．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。硫酸钙可在如图1所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的。请回答下列问题：\n(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有________。A．温室效应B．酸雨C．粉尘污染D．水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率，脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为____________________。②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为___________________________。ABCCa(HCO3)2(或碳酸氢钙)Ca(HSO3)2＋O2===CaSO4＋H2SO4解析：(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘及SO2，分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨；没有营养元素排入水中，不会引起水体富营养化。(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2。亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙。\n(3)采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)⇌CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝＋218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ)CaSO4(s)＋4CO(g)⇌CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________(填字母)。A.向该反应体系中投入石灰石B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度C．提高CO的初始体积百分数D．提高反应体系的温度ABC\n解析：向该反应体系中投入石灰石，产生二氧化碳，使反应Ⅰ逆向进行，可降低反应体系中二氧化硫的生成量，A项正确；由图可以看出最低温度的硫化钙的含量最高，B项正确，D项错误；由图可以看出提高CO的初始体积百分数，可以提高硫化钙的含量，C项正确。\n11．水是人类生存和发展的宝贵资源，而水质的污染问题却越来越严重。目前，世界各国已高度重视这个问题，并采取积极措施进行治理。(1)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法都正确的是________(填字母编号，可多选)。选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2＋等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含纯碱的废水加石灰水反应化学法C解析：污染治理要求能除掉有毒的物质，新生成的物质对环境无污染，物理法与化学法的区别是是否有新物质生成。酸和碱性氧化物的反应为化学反应，为化学法，故A错误；硫酸铜可溶，所以不能沉淀除去，故B错误；含纯碱的废水，加石灰水反应生成沉淀，为化学方法，故C正确。\n(2)下图是某市污水处理的工艺流程示意图：①下列物质中不可以作为混凝剂(沉降剂)使用的是________(填字母编号，可多选)。A．偏铝酸钠B．氧化铝C．碱式氯化铝D．氯化铁②混凝剂除去悬浮物质的过程是________(填字母编号)。A.只是物理过程B．只是化学过程C．是物理和化学过程BC\n解析：①氧化铝在水中不能水解，不能生成胶状物或絮状沉淀，不能用作混凝剂，而偏铝酸钠、碱式氯化铝、氯化铁在溶液中易水解生成胶体可作为混凝剂；②混凝剂能使固体颗粒沉淀，且混凝剂在水中发生水解是化学变化，故混凝剂除去悬浮物质的过程是物理和化学过程。\n(3)在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。某厂废水中含KCN，其浓度为650mg·L－1。现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN＋2KOH＋Cl2===“KOCN”＋2KCl＋H2O再投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式：KOCN＋KOH＋Cl2―→CO2＋N2＋KCl＋H2O。若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯________g。243216235.5\n解析：反应中KOCN→N2，N元素化合价由－3价升高为0价，共升高6价，Cl2→KCl，Cl元素化合价由0价降低为－1价，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故N2系数为1，Cl2系数为3，结合原子守恒配平其它物质的系数，平衡后方程式为：2KOCN＋4KOH＋3Cl2===2CO2＋N2＋6KCl＋2H2O；废水中KCN的质量为650mg·L－1×20L＝13000mg＝13g，物质的量为13g/(65g·mol－1)＝0.2mol，使KCN完全转化为无毒物质，应生成CO2、N2，整个过程中C元素化合价由＋2价升高为十4价，N元素化合价由－3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为－1价，电子转移守恒可知2×n(Cl2)＝0.2mol×(4－2)＋0.2mol×[0－(－3)]，解得n(Cl2)＝0.5mol，故需要氯气的质量为0.5mol×71g·mol－1＝35.5g。\n方法总结污染处理常见方法(1)氧化还原法处理废水废水中呈溶解状态的有机和无机污染物，在投加氧化剂或还原剂后，由于电子的转移而发生氧化或还原反应，使其转化为无害物质。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中的实例有氧化发酵处理含有机物废水、空气氧化法处理含硫废水，碱性氯化法处理含氰污水、臭氧化法除臭、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。(2)沉淀法处理废水沉淀法处理废水是污水处理的一种重要方法，主要是通过氧化还原反应或电解使易溶于水的含有重金属元素的离子转化为沉淀而除去，目前此法主要用于含＋6价Cr废水的处理。此外，对于Hg2＋、Cu2＋等重金属离子的污染，可直接加入沉淀剂(Na2S)使之转化为沉淀而除去。