揭秘中考化学STSE题型

摘 要：近年来，涉及STSE知识的命题已成为全国各省市中考化学命题的热点.据此，文章对中考化学中的“STSE”的考查内容及其常见题型进行了分类和总结.

关键词：题型；STSE；中考化学

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2023）35-0131-03

STSE是英语单词Science（科学）、Technology （技术）、Society （社会）、Environment （环境）的首字母缩写成的.这类试题通常是起点高、落点低，与生活、科技和环境紧密相联.一般选择最新科技成果、与社会生活联系紧密的材料等来作为命题的载体，知识一般来源于教材，但最终都是用所学过的化学知识来解决问题［1］.

1新科技中的化学知识

例1 （2023·山西，节选）科技缔造生活，创新筑梦未来.我国飞速发展的科学技术在让青少年深成骄傲和自豪的同时，对培养创新意识、科学精神和家国情怀都具有深远的意义.

（3）我国空间站的问天舱中，通过无土栽培种植了螺旋生长的水稻，其栽培过程用到的营养液中，需要量较大的一种营养元素为_______（用符号表示）.值得赞誉的是，空间站的太阳能电池翼应用了我国自主研发的、全球第一的砷化镓太阳能技术.砷化镓中，砷和镓的原子结构示意图依次如图1、2所示，其中x=_______，二者相比，原子结构不同之处为_______.

（4）在航母、高铁和空间站建设中，钛和钛合金以其优良的性能而得到普遍应用.钛是用铝粉與二氧化钛（TiO2）在高温条件下发生置换反应制得的，同时生成氧化铝，该反应的化学方程式为_______.

解析 （3）农作物生长需要大量的N、P、K元素.在原子中，核外电子数=质子数，所以31=2+8+18+x，则x=3；对比砷和镓的原子结构示意图可知，两者原子结构不同之处为核电荷数不同或最外层电子数不同；（4）铝粉与二氧化钛（TiO2）在高温条件下发生置换反应除生成钛外，同时还生成氧化铝，反应的化学方程式为4Al+3TiO2高温3Ti+2Al2O3.

答案：（3）N或P或K 3 核电荷数不同或最外层电子数不同 （4）4Al+3TiO2高温3Ti+2Al2O3

2 新材料中的化学知识

例2 （2023·云南）中国某研究团队受“弓弩”等结构启发，研制出一种名为“碳弹簧”的新型碳材料，被认为是制造智能磁性材料的理想原料，有望用于外太空探测.

（1）古代弓弩一般使用多层竹、木片制作，竹的主要成分是纤维素，纤维素属于_______（填标号）.

A.蛋白质 B.糖类 C.油脂 D.维生素

（2）“碳弹簧”由多孔碳材料制作而成，碳元素能组成多种碳单质，它们的物理性质存在较大差异的原因是_______.

（3）CoFe2O4也是制造智能磁性材料的原料之一，己知CoFe2O4中铁元素的化合价为+3价，则钴（Co）元素的化合价为_______.钴在元素周期表中的信息如图3所示，你能得到的一条信息是_______.

（4）发射外太空探测设备最理想的燃料是液态氢.实验室可通过电解水的方法制取氢气，反应的化学方程式为_______，该反应属于基本反应类型中的_______.

解析 （1）纤维素属于糖类.（2）它们的物理性质存在较大差异的原因是碳原子的排列方式不同.（3）根据在化合物中正负化合价代数和为零，铁元素显+3，氧元素显-2，设钴元素（Co）的化合价是x，则x+（+3）×2+（-2）×4=0，则x=+2.根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字表示原子序数，该元素的原子序数为27；钴带“钅”字旁，属于金属元素；汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为58.93.（4）水在通电的条件下分解为氢气和氧气，该反应属于分解反应.

答案：（1）B （2）碳原子的排列方式不同 （3）+2 钴原子核内有27个质子等合理即可 （4）2H2O通电2H2↑+O2↑ 分解反应

3 社会热点事件中的化学知识

例3  （2023·陕西）近年来，从“嫦娥”奔月到“天问”探火，中国航天技术在人类探索浩渺宇宙的前沿不断创新、突破.

（1）“嫦娥五号”取回的月岩主要成分是钛酸亚铁，其化学式为FeTiO3.下列说法正确的是_______（填字母）.

A.月岩是一种氧化物

B.FeTiO3中钛元素的化合价为+4

C.FeTiO3中存在Fe3+

（2）“天问一号”探测器的太用能电池板使用的材料是硅.工业上利用石英砂（主要成分为SiO2）制取粗硅的反应原理是SiO2+2C高温Si+2X↑，则X为_______，该反应属于基本反应类型中的_______反应.

（3）航天科技也改变着我们的生活.在太空经过基因改良培育的“航西瓜”“航甜瓜”，因其所含糖分、水分高而更加香甜可口，其中糖类属于_______（填“有机”或“无机”）营养素.

解析 （1）月岩中含有多种物质，是一种混合物，A错误；FeTiO3中铁元素的化合价为+2，氧元素显-2价，设其中钛元素的化合价为x，则（+2）+x+（-2）×3=0，x=+4，B正确；FeTiO3中存在Fe2+，C错误；（2）由反应的化学方程式可知，反应前有1个硅原子、2个氧原子和2个碳原子，反应后有1个硅原子，由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目不变，2个X分子中含有2个氧原子和2个碳原子，则1个X分子中含有1个氧原子和1个碳原子，所以X的化学式为CO；该反应属于置换反应；（3）糖类是一种含碳元素的化合物，属于有机营养素.

答案：（1）B （2）CO 置换 （3）有机

4 环境保护中的化学知识

例4  （2023·湖南长沙）为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如图4所示的二氧化碳新的循环体系.

（1）罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，请你从分子的角度分析并解释_______.

（2）使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是_______.

（3）若将 36 g水完全分解最多能产生氢气的质量是_______g.

（4）转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化.下列属于自然界转化的是_______.

A.光合作用 B.海洋吸收 C..工业利用

解析 （1）罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的，是因为分子间有间隔，气体受压后，分子间的间隔变小；（2）使用汽油为燃料时，机动车尾气中可能含有的污染空气的物质是一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、炭粒、尘粒、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等；（3）水通电分解生成氢气和氧气，反应前后氢元素的质量不变，若将36 g水完全分解最多能产生氢气的质量是36 g×2/18×100%=4 g；（4）转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转化，光合作用、海洋吸收均属于自然界轉化，工业利用属于人为转化.

答案：（1）压强增大，气体分子间的间隔减小 （2）一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、炭粒、尘粒、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘（合理即可） （3）4  （4）AB

5 体育运动中的化学知识

例5  （2023·江苏连云港，节选）激动人心、令人赏心悦目的体育运动中，处处充满着化学知识.

（1）体操、举重等运动员赛前常在手上涂抹碳酸镁（MgCO3）粉末.碳酸镁是由_______（填离子符号）和CO2-3构成.

（2）足球比赛中可向球员受伤部位喷氯乙烷（CH3CH2Cl）来缓解疼痛.从物质分类的角度看，氯乙烷属于_______.

（4）体育机构允许运动员使用的药物有：葡萄糖、氨基酸混合物和维生素C等.

①以上三种物质中，可以预防坏血病的是_______.

②葡萄糖（C6H12O6）在人体内酶的催化下与O2反应生成CO2和H2O，同时提供人体所需能量.该反应的化学方程式为_______.

解析 （1）碳酸镁是由镁离子与碳酸根离子构成的，镁离子符号为Mg2+；（2）氯乙烷（CH3CH2C1）是由一种物质组成的，属于纯净物，该纯净物是由多种元素组成的，属于化合物，该化合物中含有碳元素，属于有机物；（4）①维生素C可以预防坏血病；②人体内葡萄糖在酶的催化作用下，与氧气反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为C6H12O6+6O2酶6CO2+6H2O.

答案：（略）

6 日常生活、生产中的化学知识

例6  （2023·山东枣庄，节选）化学是推动人类社会可持续发展的重要力量.古今对比，社会生活发生了重大变革.

（1）净水——古时主要以自然沉降为主，如今常用高铁酸钾（K2FeO4），既能净水又能消毒.高铁酸钾中铁元素的化合价为_______.

（2）出行——古时主要是步行或马车代步，如今乘坐汽车高铁、飞机，大大缩短了出行时间.我国高铁上使用了大量的铝合金，合金属于_______（填“有机高分子材料”或“金属材料”）.

（3）记录——古时用墨在竹简 、绢帛、纸张上记录信息，如今大量信息可存储在芯片上.某芯片的主要成分为氮化镓（GaN），可利用镓与氨在高温下反应制取，同时生成一种气体单质，该气体单质为_______（填化学式）.

解析 （1）高铁酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，则（+1）×2+x+（-2）×4=0，x=+6.（2）有机高分子材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶；金属材料包括合金和纯金属，铝合金属于金属材料.（3）氮化镓（GaN）可利用镓与氨在高温下反应制取，同时生成一种气体单质，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Ga、N、H，生成物中含Ga、N，故生成物中还应含氢元素，故生成的气体单质是H2.

答案：（1）+6 （2）金属材料 （3）H2

参考文献：

［1］ 人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书·化学［M］.北京：人民教育出版社，2015.

［责任编辑：季春阳］

收稿日期：2023-09-15

作者简介：马伟永（1972.11-），男，甘肃省山丹人，本科，中学高级教师，从事初中化学教学研究.