内容正文:
专题二 元素及其化合物
高考热考法4 化学与STSE、中华文明
考向一 化学与STSE
1.(2025·黑吉辽蒙卷)东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是(D)
A.石灰石煅烧 B.磁铁矿炼铁
C.煤的液化 D.石油分馏
解析 石灰石的主要成分为CaCO3,煅烧时生成CaO和CO2,属于化学变化,A项不符合题意;磁铁矿的主要成分为Fe3O4,炼铁过程中Fe的化合价发生变化,属于化学变化,B项不符合题意;煤的液化是通过化学反应将煤转化为液体燃料,有新物质生成,属于化学变化,C项不符合题意;石油分馏是依据各物质的沸点不同进行分离的过程,无新物质生成,属于物理变化,D项符合题意。
2.(2025·广东卷)现代科技,增强国力,增进民生福祉。下列说法正确的是(D)
A.我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量。1 mol H2O质量为10 g
B.利用MoS2成功为金属材料“重塑金身”。MoS2中Mo的化合价为+6价
C.穿上电动机械腿,助力行走不是梦。行走时电池将电能转化为化学能
D.沙海养鱼膛出治沙新路,让沙海沙山变成金山银山。鱼肉富含蛋白质
解析 1 mol H2O的质量为18 g,A项错误;MoS2中S为-2价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为0可知,Mo的化合价为+4价,B项错误;借助电动机械腿行走时,电池将电能转化为动能,C项错误。
3.(2025·安徽卷)用下列化学知识解释对应劳动项目不合理的是(B)
选项
劳动项目
化学知识
A
用大米制麦芽糖
淀粉水解生成麦芽糖
B
用次氯酸钠溶液消毒
次氯酸钠溶液呈碱性
C
给小麦施氮肥
氮是小麦合成蛋白质的必需元素
D
用肥皂洗涤油污
肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基
解析 大米中含淀粉,淀粉水解可生成麦芽糖,A项不符合题意;次氯酸钠具有强氧化性,能使蛋白质变性,故可用次氯酸钠溶液消毒,B项符合题意;蛋白质由C、N、O、H等元素组成,给小麦施氮肥可补充小麦合成蛋白质的氮元素,C项不符合题意;肥皂中的高级脂肪酸钠含有亲水基和疏水基,当肥皂与油污接触时,疏水基的一端溶入油污中,亲水基的一端溶入水中,油滴颗粒被一层亲水基团包围而不能彼此结合,因此经水漂洗后就可达到去污的目的,D项不符合题意。
4.(2025·陕晋宁青卷)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是(B)
A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层
B.“梦想”号钻探船钻头用的合金
C.“望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层
D.“雪龙2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
解析 氮化硅属于无机非金属材料,A项不符合题意;合金属于金属材料,B项符合题意;聚酰亚胺属于有机高分子材料,C项不符合题意;反渗透膜的材质主要包括醋酸纤维素和芳香族聚酰胺等,不属于金属材料,D项不符合题意。
考向二 化学与中华文明
5.(2025·河北卷)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是(B)
解析 古建筑中的基石主要材料为石材,其主要成分为硅酸盐,不属于有机物,A项不符合题意;斗拱的主要材料是木材,木材的主要成分为纤维素,属于有机物,B项符合题意;青瓦主要由黏土制成,其主要成分为硅酸盐,不属于有机物,C项不符合题意;琉璃的主要成分为二氧化硅,不属于有机物,D项不符合题意。
6.(2025·河南卷)活字印刷术极大地促进了世界文化的交流,推动了人类文明的进步。下列“活字”字坯的主要成分为硅酸盐的是(A)
解析 泥活字字坯的主要原料是黏土,黏土的主要成分是硅酸盐,A项正确;木活字字坯的主要成分是纤维素,纤维素属于有机高分子化合物,B项错误;铜活字字坯和铅活字字坯的主要成分均为金属,均属于金属材料,C、D两项错误。
7.(2025·广东卷)中华传统技艺,凸显人民智慧。下列选项所涉及材料的主要成分属于合金的是(D)
剪纸
篆刻
活字印刷术
中医针灸
A.纸哪吒
B.石印章
C.木活字
D.不锈钢针
解析 纸哪吒所用的材料为纸,其主要成分为纤维素,属于有机化合物,A项不符合题意;石印章的主要成分为硅酸盐,属于无机化合物,B项不符合题意;木活字的主要原料为木材,其主要成分为纤维素,属于有机化合物,C项不符合题意;不锈钢针的主要成分为含铁、铬等元素的合金,D项符合题意。
8.(2025·甘肃卷)下列爱国主义教育基地的藏品中,主要成分属于无机非金属材料的是(A)
A.劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B.红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C.陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D.谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
解析 劳动英雄模范碑由石材制成,其主要成分为二氧化硅、硅酸盐等,属于无机非金属材料,A项正确;红军党员登记表为纸制品,纸的主要成分为纤维素,属于有机高分子材料,B项错误;陕甘红军兵工厂铁工具的主要成分为铁,属于金属材料,C项错误;谢觉哉使用过的皮箱主要由皮革制成,皮革的主要成分为蛋白质,属于有机高分子材料,D项错误。
1.化学与STSE
(1)高考有关“化学与社会和谐发展”试题的选材热点总结。
①安全与健康——人体必需的营养元素;重金属对人体的危害;食品添加剂;有关化学与健康方面的材料等。
②环境保护新进展——“雾霾”的产生、危害和治理;工业“三废”和生活垃圾的处理;废电池对饮用水和土壤的污染;绿色化学在工农业生产中的导向作用等。
③新能源的使用——新型的燃料电池、高能绿色电池;新能源开发利用的新进展。
④新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会生活中的应用等。
(2)绿色化学的特点。
研究对环境没有任何副作用的化学试剂、化学制品和化学工艺。包括:
①开发绿色反应,将原子利用率提高到100%。
②使用无毒无害的原料。
③选用无毒无害的催化剂。
④使用无毒无害的溶剂。
⑤发展“绿色工艺”。
⑥开发和生产绿色产品。
(3)化学与材料、科技。
材料
举例
说明
金属及合
金材料
镁铝合金、不锈钢、青铜、黄铜等
①铝合金具有强度大,密度小、耐腐蚀等优点;
②保护金属要使被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极
无机非金
属材料
水泥、玻璃、陶瓷、光导纤维、新型陶瓷材料
生活中的硅酸盐材料有水泥、玻璃和陶瓷等
有机高分子材料
天然材料
棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等
①合成纤维:醋酸纤维等;再生纤维:黏胶纤维等;
②聚乙烯、聚氯乙烯都不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色
合成材料
塑料:聚乙烯、聚氯乙烯等
合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、尼龙66等
合成橡胶:丁苯橡胶、氯丁橡胶等
复合材料
玻璃钢
复合材料比原单一材料有更优越的性能
2.化学与中华文明
(1)中国古代化学工艺简介。
①烧制陶器。
陶瓷是传统的硅酸盐材料,它的基本原料是黏土。釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的一层物质。釉料中主要含有一些金属及其化合物,在高温烧制时金属及其化合物发生了不同的氧化还原反应,产生了不同颜色的物质。
②青铜的冶炼。
冶炼青铜的过程较复杂,大概为先把选好的矿石加入熔剂,再放在炼炉内,燃木炭熔炼,等火候成熟,弃去炼渣得初铜。初铜经提炼才能获得纯净的红铜。红铜加锡、铅熔成合金,即青铜。
③造纸。
以我国古书《天工开物》卷中所记载之竹纸制造方法为例,作为介绍。古时以竹子造纸之步骤如下:
a.斩竹漂塘:目的是利用天然微生物分解并洗去竹子之青皮。
b.煮徨足火:放入“徨”桶内与石灰一道蒸煮。目的是利用石灰的碱性脱脂、杀死微生物等。
c.舂臼:把上述处理的竹子放入石臼中打烂,形成泥面。
d.荡料入帘:将被打烂之竹料倒入水槽内,并以竹帘在水中荡料,竹料成为薄层附于竹帘上面。
e.覆帘压纸。
f.透火焙干。
④黑火药。
主要成分:硝酸钾、木炭和硫黄。
反应原理:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
⑤酿酒。
第一步用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等使淀粉水解,称为糖化;第二步由酵母菌再将葡萄糖发酵产生酒精。发酵后的混合料经过蒸馏,得到白酒和酒糟。
⑥染色。
染色是一个很古老的工艺,即用染料使物品着色。
(2)常考经典史籍材料归纳。
①《汉书》中“高奴县有洧水可燃”,这里的“洧水”指的是石油。
②《黄白第十六》中“曾青涂铁,铁赤如铜”,其“曾青”是可溶性铜盐。
③《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰,令人以灰淋汁,取碱浣衣”中的“碱”是K2CO3。
④《天工开物》中“凡石灰经火焚炼为用”里的“石灰”指的是CaCO3。
⑤《神农本草经》中水银“熔化还复为丹,久服神仙不死。”里的“丹”是HgO。
⑥《本草经集注》中区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4·10H2O)的方法是“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,这是利用了“焰色试验”。
⑦《梦溪笔谈·器用》中“古人以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”的“剂钢”是指铁的合金。
⑧《本草图经》中“绿矾形似朴消(Na2SO4·10H2O)而绿色,取此物置于铁板上,聚炭,封之囊袋,吹令火炽,其矾即沸,流出,色赤如融金汁者是真也。”中的“绿矾”是FeSO4·7H2O,描述了绿矾受热分解的现象。
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