37．化学与生活、生产、社会的结合

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37．化学与生活、生产、社会的结合

作者：中国教师教案来源：中教育点击数：更新时间：2004-11-15 热 ★★★

37．化学与生活、生产、社会的结合

此类问题立足于中学的基础知识和中学生的能力范围，同时给出和生活、生产、社会有关的一定量的信息。然后设置问题情景让学生回答。它要求学生在有限的时间内迅速地理解和接收新信息，并迅速地调用已有的知识，把二者结合起来从而产生解决问题的思路和方法。以提高各种自学能力作为提高能力的必要前提。

化工生产把化学学科的研究成果转化为社会需求，不但涉及反应原理，方法和原料、设备、转化率等诸多因素，还要考虑规模化、经济效益、环境保护等问题；生活情景问题创设了各种生活上的问题，解决这些问题具有实际意义。这些内容充分体现了理论联系实际，同时也拓宽了学生的知识面。

例1 　维生素C是一种水溶性维生素（其水溶液呈酸性），它的分子式是C6H8O6。人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。

校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告。（请填写有关空白）

（1）测定目的：测定××牌软包装橙汁维生素C的含量。

（2）测定原理：C6H8O6+I2 C6H6O6+2H++2I-。

（3）实验用品及试剂：

①仪器和用品：（自选，略）

②试剂：指示剂______（填名称）、浓度为7.50×10-3mol/L标准碘溶液、蒸馏水等。

（4）实验过程：

①洗涤仪器，检查滴定管是否漏水，润洗后装好标准碘溶液待用。

②打开橙汁包装，目测：颜色——橙黄色，澄清度——好。用______（填仪器名称）向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。

③用左手控制滴定管的______（填部位），右手振动锥形瓶，眼睛注视______，直到滴定终点。滴定至终点的现象是______。

（5）数据记录与处理：

（请在下面空白处设计数据记录和数据处理的表格，不必填数据）

若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00 mL，则此橙汁中维生素C的含量是______mg/L。

（6）问题讨论：

①滴定时能否剧烈振动锥形瓶？为什么？

②从分析数据看，此软包装橙汁是否属纯天然的橙汁？______（填序号）。

A．是　 B．可能是　 C．不是

制造商可能采取的做法是______。

A．加水稀释天然橙汁B．橙汁已被浓缩C．将维生素C作添加剂

你是否同意这种做法？

A．同意　 B．不同意　 C．调查再作结论

解析：

本题把信息知识，中和滴定操作、化学计算、社会经济等问题有机的结合在一起，是一道综合性强、思维能力要求高的试题。重点考查学生的观察、实验、思维能力。

由测定原理可知指示剂必为淀粉溶液。选用什么仪器向锥形瓶注入橙汁呢？有部分同学填入了量筒，忽视了量筒是一种粗略的量器，精确度到不了百分位；也有部分同学填入了滴定管，若为碱式滴定管，因维生素C溶液呈酸性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶部位，故应填酸式滴定管或移液管。解答实验过程（3）时，关键是第3空，必须搞清原理，是哪种溶液向哪种溶液中滴入，否则可能答反。正确的是：溶液蓝色不褪色，而不是蓝色褪去。

（5）是非常新颖的题型，它突出考查了学生实验后对数据利用的能力，测试时得分率极低，本题其实是书上实验数据处理的迁移，应取两次数据的平均值计算待测溶液的浓度，表格如

然后列式计算可知含量为 900 mg/L。

（6）中问题讨论陷阱就更多了。①的答案几乎所有同学都这样答：防止溶液溅出，使测量有误差。但这是一个思维定势，因为溶液在锥形瓶中是不易溅出的。正确答案应根据“维生素C易被空气中的氧气氧化”，故答案为：不能，因为增大了与空气的接触面积，使之氧化。

②中显然不是天然橙汁，那么制造商可能采取什么措施？很多人选B。这是缺乏社会常识的选择，因为制造商毕竟要赚钱，选B必然亏本。这时再读题干，“在新鲜水果、蔬菜中都含有”说明维生素C价格低廉，所以选C。那么我们是否同意选C？因为制造商可能加入某种不是维生素C的还原剂，故应调查后再作结论。

例2 　①为防治酸雨。降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合使用，请写出燃烧时，有关“固硫”（不使含硫的化合物进入大气）反应的化学方程式为______、______、______。

②近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为：NH3+HClO H2O+NH2Cl（一氯胺），NH2Cl较HClO稳定，试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因：______。

解析：

此题所涉及的内容和工业生产、日常生活密切相关，有些内容可能学生不知道。解答本类题目关键是对所给的信息进行充分的加工，利用所学的基础知识、基本原理、已有的经验解答题目。①题关键知道酸雨的形成是由于燃煤产生大量的SO2溶于水，即有反应S+O2=SO2。加入生石灰后必发生反应SO2+CaO=CaSO3，将SO2转化为CaSO3而不排放到大气中，同时知道CaSO3不稳定将和空气中的O2发生反应，即：2CaSO3+O2=2CaSO4。②题关键点得分析出液氯进行杀菌的有效成分实质是Cl2和水反应生成的HClO，HClO不稳定，加入液氨后将其转化为稳定的NH2Cl，将HClO储存起来，当反应时消耗HClO，此反应NH3+HClO H2O+NH2Cl向左移动，将HClO又释放出来。

例3 　某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的4种（两厂不含相同离子）：Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-。两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定的比例混合，沉淀后污水便变成无色澄清的只含硝酸钠而排放，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ]

A．SO42-和NO3-可能来自同一工厂

B．Cl-和NO3-一定在不同的工厂

C．Ag+和Na+可能在同一工厂

D．Na+和NO3-来自同一工厂

解析：

本题是和工业生产相连系的，本质考查的是离子共存，根据题目中所给信息分析出，Ag+、Cl-；Ba2+、SO42-；Fe3+、OH-三组离子是不共存的，同时Ag+和SO42-、OH-也不共存，因此Ag+只能和阴离子NO3-处于同一溶液，SO42-、Cl-、OH-只能处于同一溶液中。甲、乙两厂污水，各含4种且不相同离子，则Ba2+、Fe3+必须和Ag+、NO3-在一组，而SO42-、Cl-、OH-、Na+在另一组。根据判断可知只有B选项符合题意。

例4　银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成Ag2S，有人设计用原电池原理加以除去，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中与容器接触，放置一段时间，黑色会褪去而银不会损失。试回答：在此原电池反应中，负极发生的反应为______，正极反应为______。反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，则原电池总反应方程式为______。

解析：

此题是利用化学知识解决日常生活遇到的问题，是根据组成原电池的条件设计实验解决此问题，同时涉及到双水解。经过对题目的信息分析，可知负极为铝、正极为Ag2S、电解质为氯化钠溶液，负极反应为Al-3e=Al3+，正极反应由信息黑色会褪去而银不会损失可知，Ag2S得电子变成Ag，所以正极反应为：Ag2S+2e=2Ag+S2-。反应过程中有臭鸡蛋气味的气体产生即有H2S生成，因为原电池反应发生过程中产生Al3+、S2-，二者必定发生双水解反应：

2Al3++3S2-+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑

答案：Al-3e=Al3+；Ag2S+2e=2Ag+S2-；2Al3++3S2-+6H2O=2Al（OH）3↓+3H2S↑。

精选题

1．为了防治水的污染，环境监测站需要经常测定水中的溶氧情况。主要方法是；量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4和碱性KI（含KOH），完全反应后加入硫酸使之生成I2，再用bmol·L-1Na2S2O3溶液滴定，消耗VmL（以淀粉为指示剂）。

有关的离子方程式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO（OH）2；MnO（OH）2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。

①上述反应的氧化剂分别是______。

②水中溶氧的计算式表示为______。

③如果取50mL水样进行测定，消耗了0.004 mol/L的Na2S2O3溶液10mL。求出每升水中溶解氧的质量是多少克？______。

2．铬是人体必须的微量元素之一，Cr3+能参加正常的糖代谢过程，但Cr6+对人体却十分有害，是致癌物质，工业上为了除去含Cr2O72-离子的酸性废水，采用以下处理方法：①往工业废水中，加入适量的食盐（1～2g/L）。②以铁作为电极进行电解。③鼓入空气，经过一段时间后，使废水中含铬（有毒）量降到可排放的标准，其原理是：（1）将Cr2O72-离子还原为可溶性三价铬离子；（2）要在电解除铬过程中，使溶液的pH不断升高，使工业废水由酸性变为碱性，再把三价铬离子变成不溶性的氢氧化物除去。