以上海世博會為題材命題

文章編號：1005－6629(2010)11－0060－02 中圖分類號：G632.479 文獻標識碼：B

2010年的上海世博會，將作為中國現代化進程的里程碑，載入史冊。與上海世博會相關的知識和材料將成為以后化學命題的熱點，現舉例如下。

1上海世博會會徽

上海世博會會徽圖案以漢字“世”為書法創意原形，并與數字“2010”巧妙組合，表達了中國人民舉辦一屆屬于世界的、多元文化融合的博覽盛會的強烈愿望。

例1. 上海世博會會徽以綠色為主色調，富有生命活力，增添了向上、升騰、明快的動感和意蘊，抒發了中國人民面向未來，追求可持續發展的創造激情。將垃圾等“廢物”進行充分的利用， 提高傳統能源的利用率， 是實現可持續發展的有效途徑。

（1）垃圾發電的基本原理是從填埋物中抽取沼氣（沼氣中含60 ％～70 ％的甲烷），送到電廠作為燃料發電。已知斷裂1 mol C－H鍵要吸收415 kJ能量，斷裂1 mol O＝O鍵要吸收498 kJ能量，形成水分子中的1 mol O－H鍵要放出465 kJ能量，形成CO2分子中1 mol C＝O鍵要放出798 kJ能量。則1 mol甲烷完全燃燒放出的能量全部轉化為熱能，其值大約為______kJ。

（2）根據你所掌握的知識，請談談開發利用沼氣對實現可持續發展的意義（寫出2點即可）_____。

解析：（1）根據CH4+2O2→CO2+2H2O，結合題給信息可知：斷裂4 mol C－H鍵要吸收的能量為：415 kJ×4＝1660 kJ；斷裂2 mol O＝O鍵要吸收的能量為：498 kJ×2＝996 kJ；形成2 mol C＝O鍵放出的能量為：798 kJ×2＝1596 kJ；形成4 mol O－H鍵放出的能量為：465 kJ×4＝1860 kJ。由此可見，當1 mol甲烷完全燃燒放出的能量為：1596 kJ＋1860 kJ－1660 kJ－996 kJ＝800 kJ。 （2）本問為開放性問題，可從環境衛生、生態保護、能源利用、可持續發展等方面分析解答。

答案：（1）800； （2）沼氣是利用廢棄的農作物及人畜糞便等作為原料，經過發酵分解，轉化為甲烷等可燃性氣體。能大大改善農村衛生條件，減少疾病發生。同時降低了煤和木材的消耗，保護了生態環境，使有限的木材、煤等資源轉化為更多的能滿足人們所需的各種產品。

2上海世博會吉祥物

主體形象以漢字的“人”作為核心創意，既反映了中國文化的特色，又呼應了上海世博會會徽的設計理念。

例2. 中國2010年上海世博會吉祥物的名字叫“海寶（HAIBAO）”， 意即“四海之寶”。“上善若水”，吉祥物的主形態是水，他的顏色是海一樣的藍色。水是生命之源，它與我們的生活密切相關。在化學實驗和科學研究中，水也是一種常用的試劑。

（1）水分子中氧原子在基態時核外電子排布式為_________。

（2）寫出與H2O分子互為等電子體的含有非金屬性最強的元素的微粒_________。

（3）水分子在特定條件下容易得到一個H＋形成水合氫離子（H3O＋）。下列對此過程的描述不正確的是（ ）

A． 氧原子的雜化類型發生了改變

B． 微粒的形狀發生了改變

C． 微粒的化學性質發生了改變

D． 微粒中的鍵角發生了改變

（4）下列是鈉、碘、金剛石、干冰、氯化鈉晶體的晶胞圖（未按順序排序）。與冰的晶體類型相同的是（請用相應的編號填寫）______。

（5）在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵（如圖1所示）， 已知冰的升華熱是51 kJ·mol-1，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力（11 kJ·mol-1），則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是___kJ·mol-1。

（6）將白色的無水CuSO4溶解于水中溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配離子，已知此配離子中含有4個H2O。請寫出生成此配離子的離子方程式：_________。

解析：本題以上海世博會吉祥物為背景考查物質結構的相關知識。（1）水分子中氧原子的核外電子數為8，基態時電子排布式為1s22s22p4。（2）H2O分子為10 e-微粒，非金屬性最強的元素為F，所以與H2O分子互為等電子體的含有非金屬性最強的元素的微粒為HF或F-。（3）水分子在特定條件下容易得到一個H＋形成水合氫離子（H3O＋），氧原子的雜化類型不發生了改變。（4）冰為分子晶體，與其晶體類型相同的是碘和干冰。（5）根據圖1所示可知1個H2O有2個氫鍵，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是：(51 kJ·mol－1-11 kJ·mol-1)/2 = 20 kJ·mol-1。（6）根據所給信息可知生成此配離子的離子方程式：Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

答案：（1）1s22s22p4； （2）HF或F-; （3）A; （4）B、C；（5）20； （6）Cu2++4H2O=[Cu(H2O)4]2+。

3上海世博會展館

上海館以“永遠的新天地”為主題，通過外墻空間、等候空間和內場空間，展示一個更有魅力、更為融合、更加智慧的上海，以表達對“城市，讓生活更美好”的上海世博會理念。

例3. 上海館主外墻將命名為“上海看不完”像素墻，由上萬張關于上海的照片，通過數控機電一體裝置拼合組成，分別演繹“永遠的新天地”、“上海祝福你”、“世博之城”三個主題。像素墻將采用非常特別的設計，整個主外墻由近5000塊三棱鏡組成，每塊鏡上按主題放著三張沖印的照片，分別代表三個不同的主題，觀眾參觀時將會看到一面5000幅照片組成的影像墻。三棱鏡的主要成分中含有SiO2，下列說法正確的是 （）

A． 二氧化硅溶于水顯酸性

B． 光導纖維傳導光的能力非常強，利用光纜通訊，能同時傳送大量信息

C． 因為高溫時二氧化硅與碳酸鈉反應放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸強

D． 二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

解析：二氧化硅不溶于水，不溶于強酸，但溶于氫氟酸。因為它能與堿反應生成鹽和水，所以它是酸性氧化物。硅酸酸性比碳酸弱，將CO2通入Na2SiO3溶液中可生成硅酸。而SiO2能和Na2CO3高溫下反應生成可溶性硅酸鈉及CO2，它可說明不揮發的SiO2可把氣體CO2制出，但不能說明碳酸和硅酸的相對強弱。由石英玻璃制成的光導纖維，在傳輸光波時損耗極少故廣泛用于通訊技術中。答案：B。

4上海世博會環保長椅

2010年3月24日，由上海世博會事務協調局、《新民晚報》和利樂公司共同發起的“綠色世博‘椅’我為榮”牛奶飲料包裝紙回收大行動在世博大廈舉行世博環保長椅入園儀式。這標志著1000條由回收牛奶飲料紙包裝制成的座椅正式入駐世博園，準備迎接中外賓朋。

例4. 2010年3月24日，1000條由回收牛奶飲料包裝紙制成的座椅入駐世博園，準備迎接中外賓朋。利樂公司負責人表示，發起此次活動是基于公司長期秉承的“舉手之勞做環保”的理念，號召人們通過簡單易行的方式實踐“低碳生活”，為低碳世博做貢獻。下列做法不符合“低碳”理念的是（）

A. 中科院廣州化學所在利用CO2制取可降解塑料的技術方面處于世界領先水平，該技術的成功應用將有效改善以CO2為主的溫室氣體引發的“厄爾尼諾”、“拉尼娜”等全球氣候異常

B. 許多國家對聚乙烯等塑料垃圾進行深埋或者傾倒入海處理，達到消除“白色污染”的目的

C. 山東單縣采用雜草、秸稈等為原料的生物質發電，這里所用的能源屬于可再生能源

D. 汽油中摻入酒精，可以降低對環境的污染，節約能源

解析：聚乙烯等塑料垃圾極難分解，進行深埋或者傾倒入海處理并不能根除其危害，只是起到危害轉移的作用。答案：B。

5上海世博會美食

在世博園區的各個餐飲點，參觀者可以品嘗到中國各地的美味佳肴和來自世界五大洲的風味餐飲。

例5. 對每一個參觀者來說，世博會也是名副其實的美食博覽會，一些國家館里也有特色餐飲、小吃，參觀者可以盡享世界各地的美味。云南特色小吃“過橋米線”做法如下：先用滾沸的雞湯一碗，上罩浮油，再輔以切得極薄的生肉片、烏魚片、火腿片、蔥頭等，最后把主料米線放入拌食即成。“過橋米線”湯鮮、肉嫩、料香、米線滑潤，吃起來別有一番風味。以下有關“過橋米線”的說法不正確的是（）

A. 上層浮油沸點較高，難以揮發

B. 浮油對下層湯水起到很好的“液封”作用，使下層湯水及熱量難以外逸

C. 去掉上層的一層浮油，將減弱“過橋米線”的保溫效果

D. 上層浮油高溫水解可產生美味的物質

解析：浮油密度比水小，沸點高，難揮發，浮在上層可對下層湯水起到很好的“液封”作用，使下層湯水及熱量難以外逸。答案：D。