内容正文:
3 热点情境串讲篇
——近三年化学高考命题热点和化学学科相关社会热点
前沿创新命题 精选名校新题 锻炼创新思维
热点1 学术前沿
角度❶ 航天事业
我国航天事业快速发展,航天器的结构材料,火箭使用的燃料、电池组之间能量的转化,航天员呼吸的O2、CO2、H2O之间的转化等均可能成为高考命题的热点素材。
1.为循环利用空间站航天员呼出的二氧化碳并为航天员提供氧气,我国科学家设计了一种装置(如图所示),实现了“太阳能→电能→化学能”的转化,总反应为2CO22CO+O2。下列说法正确的是 ( )
A.X电极连接的是太阳能电池的负极
B.Z离子是H+,离子交换膜为阳离子交换膜
C.Y电极的电极反应式为CO2+H2O+2e-CO+2OH-
D.为了保证电池在碱性条件下顺利工作,理论上应定期补充碱液
解析 根据题干信息可知,能量转化形式为“太阳能→电能→化学能”,则该装置为电解池,电子从X电极流出,则X电极为阳极,连接太阳能电池的正极,A项错误;Y电极为阴极,由电池总反应可知,阴极的电极反应式为CO2+H2O+2e-CO+2OH-,Y电极生成的OH-通过阴离子交换膜向X电极迁移,B项错误,C项正确;由电池总反应式-阴极的电极反应式可得,X电极(阳极)的电极反应式为4OH--4e-2H2O+O2↑,阳极每失去4 mol电子,消耗4 mol OH-,同时有4 mol OH-由右侧通过阴离子交换膜移向左侧,OH-浓度保持不变,所以理论上不需要补充碱液,D项错误。
答案 C
2.2023年5月30日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号F遥十六运载火箭成功将神舟十六号载人飞船发射升空,发射任务获得圆满成功。偏二甲肼[(CH3)2NNH2,其中N的化合价为-3价]可作火箭燃料,火箭推进过程中发生反应:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O↑,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.1 mol (CH3)2NNH2中共用电子对数目为10NA
B.物质的氧化性:N2O4>CO2
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3
D.生成7.2 g H2O时,转移电子数为2.4NA
解析 1 mol 中共用电子对数目为11NA,A项错误。设反应消耗1 mol C2H8N2,根据知,N2O4为氧化剂,氧化产物为2 mol CO2和1 mol N2,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性N2O4>CO2;还原产物为2 mol N2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2,B项正确,C项错误。生成7.2 g (0.4 mol) H2O时,转移1.6 mol电子,故转移电子数为1.6NA,D项错误。
答案 B
3.2023年5月30日18时22分,我国神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组入驻“天宫”。聚碳酸酯因具有高强度及弹性系数高等特点而被用于航天员服装、面罩的制作。某种聚碳酸酯X的结构如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.X的单体有2种
B.X能发生加成反应、取代反应、氧化反应
C.X中的官能团有2种
D.X与氨基酸都属于纯净物
解析 由题图X的结构可知,其单体为、CH3OH和(碳酸),共3种,A项错误;X分子中含有苯环,能发生加成反应、取代反应,有机物燃烧属于氧化反应,B项正确;X分子中含有酰胺基、酯基、羟基3种官能团,C项错误;X的聚合度n值不确定,属于混合物,D项错误。
答案 B
角度❷ 诺贝尔奖
诺贝尔奖旨在表彰在物理学、化学、生理学或医学等领域对人类作出杰出贡献的人士,是相关科学的最高奖项。以诺贝尔奖为情境进行命题,考查化学相关主干知识,是高考命题热点。
1.2022年10月5日,诺贝尔化学奖颁发给为“点击化学和生物正交化学的发展”做出了突出贡献的三位化学家,我国科学家也在点击化学领域取得了重要突破,如图是利用点击化学法设计的一种新型的1,2,3-三唑类杀菌剂的合成路线。下列有关说法正确的是 ( )
A.有机物X属于芳香烃
B.有机物Y能发生加成反应和消去反应
C.有机物Z的分子式为C12H14N3O
D.有机物Y中的所有碳原子可能共平面
解析 有机物X中含有C、H、O三种元素,故不属于烃,属于烃的衍生物,A项错误;Y中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,不能发生消去反应,B项错误;由有机物Z的结构简式可知,Z的分子式为C12H15N3O,C项错误,苯环为平面结构,碳碳三键为直线形结构,通过碳碳单键的旋转,可使碳碳三键的直线形结构位于苯环所在平面,则有机物Y中所有碳原子可能共平面,D项正确。
答案 D
2.化学家沙普利斯因提出“叠氮-炔环点击反应”获得2022年诺贝尔化学奖,反应过程如图。已知连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原