内容正文:
命题探究新动向 新题预测得高分
2026高考化学命题动向探究18 新情境命题-社会热点类情境题
一.高考命题动向探究
高考试题常联系社会热点进行命题,展现化学学科的社会价值,增强立德树人的时代性。常结合中国航天科技、碳达峰、碳中和等考查物质结构与性质、电化学及化学反应原理等。预测未来高考会以中国航空航天、亚运会等热点情境为载体考查有机物的结构与性质、反应速率与平衡,也会融合反应历程图进行考查等。
二.新题预测押题练
1.“科技自立自强”、“着力造就拔尖创新人才”是党的二十大对科技发展的要求与期待。先进的材料科学助力现代科技的高速发展。下列说法正确的是
A.我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料
B.我国“神舟十二号”飞船返回舱的舱体外壳部件材料是由金属复合材料——专业的铝合金材料制成的,主要是利用了其硬度大的特性
C.宇航服一般由14层不同的材料组成,常用的材料有聚酯膜、聚四氟乙烯等,聚四氟乙烯与溴水可以发生加成反应
D.光刻机是生成计算机芯片的机器,芯片制作过程中用到的光刻胶是由马来酸酐()等共聚而成,马来酸酐的分子式为
2.2025年九三阅兵展示了我国在材料科学和军事科技领域的成就。下列说法错误的是
A.歼-20战机发动机叶片使用的钛合金属于无机非金属材料
B.东风-5C导弹采用偏二甲肼()和四氧化二氮()作为液体推进剂,二者反应瞬间产生高温高压气体提供推力
C.99A坦克装甲使用的凯夫拉纤维(芳香聚酰胺)是一种合成纤维,其刚性分子结构能有效抵御穿甲弹冲击
D.阅兵气球使用的特种天然乳胶材料,在环境中最终会分解为和,无污染残留
3.开发和利用海洋资源的“蓝色生产力”,强调环境友好和可持续发展的“绿色生产力”,广泛应用数字技术的“数字生产力”是新质生产力的三种重要表现形式。下列说法错误的是
A.第19届亚运会火炬使用废碳再生的“零碳甲醇”,燃烧不产生二氧化碳
B.运载火箭“引力一号”遥测系统使用的高温压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C.改变世界的量子科技“墨子号”使用光纤作为地面传输材料,其主要成分为二氧化硅
D.第12届少数民族传统体育运动会“科技之火”采火器中的可燃冰主要成分为
4.“新质生产力”首次被写入《政府工作报告》。新质生产力涉及新能源、新材料、航空航天与海洋装备等领域。下列说法错误的是
A.制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径
B.石墨烯固态电池具有超高的能量密度和高安全性,为新能源汽车带来新的动力电源,石墨烯属于新型无机非金属材料
C.重水是核能开发中的重要原料,从海水中提取重水可采用蒸馏法
D.制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
5.氢能作为前沿新兴产业被写入《政府工作报告》。如图所示为一种新型“全氢电池”的简易示意图(起始时两侧溶液质量相等)。下列说法不正确的是
A.电极电势:吸附层吸附层
B.该电池工作时总反应的方程式为
C.吸附层a为负极,电极反应式为
D.标准状况下,右侧电池产生时,理论上两侧电解质溶液质量差88 g
6.2025年《政府工作报告》提出:“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展绿色转型。”下列有关说法正确的是
A.利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
B.为了粮食增产应大量使用化肥农药
C.生活垃圾集中露天焚烧
D.将废旧电池深埋处理,以减少重金属的污染
7.2025年11月,第十五届全运会在广东、香港、澳门联合举办,赛事秉持“绿色、低碳、可持续”理念,从场馆建设到赛事运行均融入环保科技。下列关于全运会中的化学知识,说法不正确的是
A.开幕式上五彩缤纷的烟花,所呈现的是某些金属元素的焰色
B.火炬花瓣造型用3D不锈钢打印,不锈钢属于金属材料
C.赛事场馆使用的光伏玻璃(主要成分为)属于金属材料
D.赛事期间使用的可降解塑料餐盒,降解后生成和,属于化学变化
8.第十五届全运会巧妙融入了不少化学元素,下列物质或设备的使用不涉及氧化还原反应的是
A.液态氯乙烷用于运动员急性损伤 B.全运会火炬的燃料(可燃冰)的燃烧
C.泳池使用后通入臭氧消毒杀菌 D.停电时使用铅酸蓄电池应急照明
9.2025年将举办四年一届的全运会,在激动人心的体育世界中处处充满着化学知识。下列叙述错误的是
A.开幕式时燃放的烟花,体现了金属单质的性质
B.红磷常用来制作发令枪子弹,它与白磷互为同素异形体
C.涤纶常用来制作运动服和跑鞋,其主要成分是合成纤维
D.运动员若出现急性损伤,可喷复方氯乙烷气雾剂快速镇痛
10.2025年全运会使用甲醇(CH3OH)作为主火炬燃料。CH3OH是一种清洁、可再生燃料,燃烧时发生反应:。下列说法不正确的是
A.CH3OH中含有共价键
B.在CH3OH中添加NaCl,可使火炬的火焰呈黄色
C.该燃烧反应中CH3OH作还原剂
D.反应中每消耗1 mol CH3OH,生成18 g的H2O
11.第十五届全运会的官方主题口号是“激情全运会,活力大湾区”。下列全运会所涉及的材料中,主要由无机非金属材料制成的是
A.“同心跃”奖牌—金牌
B.场馆建造—聚四氟乙烯
C.火炬燃料—丙烷
D.场馆用电—硅太阳能电池板
A.A B.B C.C D.D
二、解答题
12.杭州亚运会的亚运场馆使用纳米级二氧化钛光催化保护薄膜,在太阳光的照射下能够快速分解建筑表面的污物。实验室中以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiO2的步骤如下:
①组装装置如下图所示,保持温度约为65℃,先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶,再加入3mL乙酰丙酮,充分搅拌;
②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,得到二氧化钛溶胶;
③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶,灼烧凝胶得到纳米TiO2。
已知:钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂,遇水剧烈水解;Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2.回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为_______。
(2)仪器c的名称是_______,步骤①采取的加热方式是_______。
(3)加入乙酰丙酮的目的是_______。
(4)步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为_______。
(5)如图所示实验装置中,可用于灼烧二氧化钛凝胶的是_______(填字母代号)。
(6)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,称取TiO2(摩尔质量为Mg/mol)试样Wg,充分溶解并还原为Ti3+,再滴加指示剂,用C mol/L的NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。重复操作2次,消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的平均值为VmL。
①滴定时所用的指示剂为_______(填字母代号)。
a.酚酞溶液 b. KSCN溶液 c. KMnO4溶液 d.淀粉溶液
②TiO2质量分数表达式为_______。
13.杭州第19届亚运会主火炬首次使用甲醇作燃料。已知:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)______,反应Ⅱ自发进行的条件是______。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入1mol 和1mol 只发生反应Ⅰ。下列叙述不正确的是______(填标号)。
A.该反应正反应活化能小于逆反应活化能 B.体积分数不变时达到平衡状态
C.达到平衡时最多生成mol D.升温,反应速率增大,平衡常数减小
(3)可用作燃料电池的原料,电解质溶液为KOH溶液时,该燃料电池的负极电极反应式为______。
(4)一定温度下,在甲、乙两个体积相同的反应容器中分别充入1mol 和3mol ,发生反应Ⅰ和Ⅲ,其中一个容器使用水分子膜分离技术。实验测得平衡转化率与压强关系如图所示(已知:M点选择性为80%;)。
①其他条件不变,增大压强,平衡转化率增大的原因是______。采用水分子膜分离技术的是______(填“甲”或“乙”)。
②该温度下,M点对应的反应Ⅲ平衡常数______(结果保留两位有效数字)。提示:用气体分压计算的平衡常数为压强平衡常数,气体分压=总压×气体的物质的量分数。
14.2025年政府工作报告提出:积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”。从空气中捕集并将其转化为燃料或高附加值的化学品,对实现“碳中和”可持续发展具有重要意义。
(1)催化加氢制甲醇是一种的转化方法,其过程中发生的反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
①计算反应的_______。该反应_______(填标号)
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
②在催化剂的作用下,由加氢制甲醇的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)
该反应过程中决定反应速率步骤的活化能为_______eV,该过程中得到相对较多的副产物是_______(填“CO”或“”)
③某工厂使用与来合成甲醇,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在一密闭恒容容器中,和的分压分别为、、加入催化剂并在一定温度下发生以上反应,达到平衡后测得体系压强是起始时的0.8倍,且甲醚的选择性是甲醇选择性的4倍(甲醇选择性)。则主反应的压强平衡常数_______(只列式不计算)。
(2)与环氧化合物反应可以转化为有价值的有机物。转化过程如图所示。X的分子式是,是一种五元环状化合物。X的结构简式为_______;N原子上的孤电子对主要进攻甲基环氧乙烷上的碳原子a,而不是碳原子b,原因是_______。
(3)利用电化学法将转化为有机物,如图所示,利用电解装置将转化为,电解反应前后浓度基本保持不变。
阴极生成的电极反应式为_______。
参考答案与解析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
D
C
A
C
A
A
D
题号
11
答案
D
1.D
【详解】A.我国自主研发的JD-1紫外光固化树脂属于有机高分子材料,故A错误;
B.返回舱侧壁金属壳体铝合金及烧蚀涂层均需具备质量轻、强度大、耐高温的特性,故B错误;
C.聚四氟乙烯中没有不饱和键,不能与溴水发生加成反应,故C错误;
D.光刻机是生成计算机芯片的机器,芯片制作过程中用到的光刻胶是由马来酸酐( )等共聚而成,马来酸酐的分子式为,故D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.钛合金为合金,属于金属材料,A错误;
B.偏二甲肼()和四氧化二氮()作为液体推进剂,二者发生氧化还原反应瞬间产生高温高压气体提供推力,B正确;
C.芳香聚酰胺纤维为有机高分子材料,其刚性分子结构能有效吸能抵御穿甲弹冲击,C正确;
D.特种天然乳胶材料,在环境中最终会分解为和,为可降解新材料,无污染残留,D正确;
故选A。
3.A
【详解】A.甲醇(CH3OH)燃烧产生二氧化碳,A错误;
B.高温压电陶瓷(如锆钛酸铅)属于新型无机非金属材料,B正确;
C.光纤的主要成分是二氧化硅(SiO2),C正确;
D.可燃冰的化学式为,D正确;
故选A。
4.D
【详解】A.废旧塑料制品难以降解,会造成白色污染,制成再生制品是处理废旧塑料制品的正确途径,A项正确;
B.石墨烯为单层石墨,属于新型无机非金属材料,B项正确;
C.从海水中提取重水可利用物质间沸点差异较大,采用蒸馏法,C项正确;
D.制造阻燃或防火线缆的橡胶是由加聚反应合成,D项错误;
答案选D。
5.C
【分析】吸附层a一侧是NaOH溶液,吸附层b一侧是HClO4溶液;氢气在吸附层a发生氧化反应:,因此吸附层a是负极;氢气在吸附层b发生还原反应,因此吸附层b是正极。
【详解】A.在原电池中,正极电极电势高于负极。吸附层a为负极,吸附层b为正极,因此电极电势:吸附层a<吸附层b,A正确;
B.a极为负极,其电极反应式为:;b极为正极其电极反应式为:,总反应为两极反应相加,得,B正确;
C.吸附层a为负极,但其所处左侧溶液为碱性,H2在碱性环境中失电子应生成H2O,正确电极反应式为,而非(酸性环境反应),C错误;
D.右侧产生标准状况下H2 22.4 L,其物质的量为1 mol ,转移2 mol电子。左侧:2 mol Na+移出、消耗2 mol OH-、生成2 mol H2O,总质量变化为减少46+34-36=44 g;右侧:2mol Na+移入、逸出1 mol H2,总质量变化为增加46-2=44 g。两侧质量差为44g - (-44g)=88 g,D正确;
故答案选C。
6.A
【详解】A.太阳能分解水制氢属于清洁能源技术,产物为氢气和氧气,燃烧后生成水,实现循环利用,无污染,A正确;
B.过量使用化肥农药会导致土壤退化、水体富营养化,违背绿色农业原则,B错误;
C.露天焚烧垃圾会释放二噁英、PM2.5等污染物,应通过分类回收或无害化处理解决,C错误;
D.废旧电池含重金属,深埋会污染土壤和地下水,需专业回收处理,D错误;
故选A。
7.C
【详解】A.不同金属元素的化合物在高温下会发出不同颜色的光,可用于制造烟花,A正确;
B.不锈钢是铁的合金,属于金属材料,B正确;
C.光伏玻璃的主要成分SiO2是无机非金属材料,不是金属材料,C错误;
D.可降解塑料降解生成新物质CO2、H2O,属于化学变化,D正确;
故答案为:C。
8.A
【详解】A.液态氯乙烷用于冷冻喷雾处理急性损伤,是通过物理蒸发吸热实现冷却,不涉及化学反应,因此不涉及氧化还原反应,A正确;
B.可燃冰(主要成分为甲烷)燃烧时,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水。碳元素化合价升高(被氧化),氧元素化合价降低(被还原),属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.臭氧消毒杀菌是利用臭氧的强氧化性破坏微生物结构,涉及氧化还原反应(如臭氧被还原),C不符合题意;
D.铅酸蓄电池放电时,铅(Pb)被氧化,二氧化铅(PbO2)被还原,生成硫酸铅(PbSO4),属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
9.A
【详解】A.焰色反应是金属元素的物理性质,与是否以单质形式存在无关,烟花颜色体现的是金属元素的性质,而非单质性质,A错误;
B.红磷与白磷是磷元素的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.涤纶属于合成纤维,用于制作运动服符合实际,C正确;
D.氯乙烷气雾剂通过汽化吸热实现局部冷冻镇痛,D正确;
故选A。
10.D
【详解】A.CH3OH是由碳、氢、氧原子通过共价键结合而成的共价化合物,故A正确;
B.钠元素的焰色反应为黄色,向甲醇燃料中添加NaCl可使燃烧火焰呈现黄色,故B正确;
C.在燃烧反应中,CH3OH中碳元素化合价从-2升高至+4,被氧化,作还原剂,故C正确;
D.根据反应方程式2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O,消耗2 mol CH3OH生成4 mol H2O,则消耗1 mol CH3OH生成2 mol H2O,H2O的摩尔质量为18 g/mol,故生成H2O的质量为2 mol × 18 g/mol = 36 g,故D错误;
选D。
11.D
【详解】A.金牌主要由金属(如金、银、铜等)制成,属于金属材料,A错误;
B.聚四氟乙烯是有机高分子化合物,属于有机材料,B错误;
C.丙烷是有机燃料,不属于材料范畴,C不符合题意;
D.硅太阳能电池板的主要成分是硅,硅属于无机非金属材料,D正确;
答案选D。
12.(1)3d24s2
(2) 恒压滴液漏斗 65℃水浴加热
(3)可以减慢水解反应的速率
(4)
(5)a
(6) b 或
【详解】(1)钛为22号元素,基态钛原子的价电子排布式为3d24s2。
(2)仪器c的名称是恒压滴液漏斗,步骤①保持温度约为65℃,采取的加热方式是65℃水浴加热。故答案为:恒压滴液漏斗;65℃水浴加热;
(3)由已知知加入乙酰丙酮的目的是改变反应条件,可以减慢水解反应的速率。故答案为:可以减慢水解反应的速率;
(4)Ti(OH)4不稳定,易脱水生成TiO2,步骤②中钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]水解生成二氧化钛溶胶,步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为。
(5)灼烧二氧化钛凝胶需要在坩埚中进行,可用于灼烧二氧化钛凝胶的是a。
(6)①酚酞溶液、淀粉溶液与NH4Fe(SO4)2溶液,现象不明显;KMnO4溶液也能氧化Ti3+,影响滴定结果,KMnO4不与Fe3+反应;根据滴定反应Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+可知,可以选用KSCN溶液作指示剂,当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2溶液,容易变成血红色,且半分钟不褪色,说明到达了滴定终点,故答案为:b;
②消耗NH4Fe(SO4)2标准溶液的物质的量=V×10-3L×Cmol·L-1,则根据钛原子守恒,n(TiO2)=n(Ti3+)=n(Fe3+)=CV×10-3mol,样品中TiO2的质量分数= ×100%=或,TiO2质量分数表达式为或。故答案为:或。
13.(1) +41.2 较低温度下
(2)BC
(3)
(4) (反应Ⅲ是气体体积不变的反应,增大压强,Ⅲ平衡不移动,转化率不变);反应Ⅰ是气体体积减小的反应,增大压强,Ⅰ平衡向正方向移动,转化率增大 甲 0.059
【详解】(1)依据盖斯定律,方程式Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ,故,反应Ⅱ为气体系数减小的反应,即,在较低温度时小于零,为自发反应,故答案为:+41.2;较低温度下;
(2)A.反应I是放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A正确;
B.开始等物质的量投料,设平衡时的转化为x,可得三段式,则的体积分数,始终保持不变,不能说明反应已达到平衡,故B错误;
C.初始充入1mol 和1mol 只发生反应Ⅰ,若反应完全,据方程式可知生成mol ,但可逆反应不可能完全进行,所以达到平衡时生成的物质的量小于mol,故C错误;
D.该反应为放热反应,升温反应速率增大,平衡逆向移动,平衡常数减小,故D正确;
故答案为:BC;
(3)可用作燃料电池的原料,电解质溶液为KOH溶液时,在负极上放电生成,电极反应式为,故答案为:;
(4)①由热化学方程式可知,反应Ι为气体体积减小的反应,反应Ⅲ是气体体积不变的反应,其他条件相同,增大压强,反应Ι平衡向正反应方向移动,反应Ⅲ形成的平衡不移动,则二氧化碳的平衡转化率增大;由图可知,相同压强时,甲的二氧化碳的转化率大于乙,则采用水分子膜分离技术的容器是甲;其他条件相同,分离出水蒸气,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,故甲容器使用了水分子膜分离技术,故答案为:反应Ⅰ是气体体积减小的反应,增大压强,Ⅰ平衡向正方向移动,转化率增大;甲;
②CO2转化率为50%,则n(转化)=1mol×50%=0.5mol根据,求得生成的甲醇的物质的量=0.4mol,列三段式:
根据三段式可知,则平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳、水蒸气的物质的量分别为0.5mol、1.7mol、0.4mol、0.1mol、0.5mol,则混合气体的总物质的量为3.2mol,反应Ⅲ的平衡常数:,故答案为:0.059。
14.(1) B 1.36 CO
(2) 甲基是推电子基团,“CH”中碳带正电荷较少,因此孤电子对更容易进攻“CH2”中的碳原子a
(3)
【分析】(3)该电解装置中,通入的电极为阴极,在此被还原为,电极反应为:,左侧石墨电极为阳极,水被氧化为,反应为:,生成的与通过阴离子交换膜迁移来的反应:,使浓度基本保持不变,据此分析。
【详解】(1)①根据盖斯定律,目标反应可由反应ⅱ反应ⅰ反应ⅲ得到,故。该反应,,根据,低温下,反应自发,高温下,反应不自发,B符合题意;
②反应速率由活化能最大的步骤决定,由能垒图可知,从过渡态到产物的能垒差最大为,故决速步活化能为;生成的能垒低于生成的能垒,故相对较多的副产物是;
③起始时分压为,分压为,设平衡时生成甲醇消耗的分压为,生成甲醚消耗的分压为。根据压强关系,平衡总压为,有三段式: ;
,根据甲醚的选择性是甲醇选择性的4倍,有,,平衡时总压有;,解得。平衡时各物质分压:,,,。主反应的压强平衡常数;
(2)
X的分子式为,转化过程中键断裂,与中一个键断裂发生加成反应,形成五元环的结构简式为 ;甲基是推电子基团,使“CH”中碳原子的正电性降低,而碳原子b的正电性相对较高,N原子上的孤电子对更易进攻正电性较低的“CH2”碳原子a;
(3)阴极上被还原为,浓度基本保持不变,说明参与反应并再生。C元素化合价从+4价降至-2价,每生成1 mol 转移12 mol电子,结合电荷守恒与原子守恒,电极反应式为。
先人一步 成就梦想
学科网(北京)股份有限公司
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