2025年高三化学高考化学与可持续发展目标模拟试题

2025年高三化学高考化学与可持续发展目标模拟试题一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）1.化学与资源循环利用下列关于自然资源可持续开发的说法错误的是（）A.海水淡化可采用蒸馏法、反渗透法和电渗析法，其中反渗透法能耗最低B.煤的气化是将煤转化为CO、H₂等可燃性气体的过程，属于化学变化C.石油裂解的主要目的是获得乙烯、丙烯等短链烯烃，用于合成高分子材料D.从海水中提取溴时，通过“空气吹出法”富集溴元素，发生了氧化还原反应解析：选A。反渗透法利用半透膜分离水和盐，能耗低于蒸馏法，A正确；煤的气化生成新物质，属于化学变化，B正确；石油裂解可获得短链烯烃，C正确；“空气吹出法”中Br⁻被Cl₂氧化为Br₂，D正确。2.绿色化学与环境保护“绿色化学”要求从源头上减少或消除污染。下列工业生产不符合绿色化学理念的是（）A.用氨水吸收硫酸工业尾气中的SO₂，生成(NH₄)₂SO₃B.采用无氰电镀法替代传统氰化物电镀，减少有毒物质排放C.用废铜屑与稀硝酸反应制取Cu(NO₃)₂，提高硝酸利用率D.以乙烯为原料通过氧化反应制备环氧乙烷，原子利用率100%解析：选C。废铜屑与稀硝酸反应生成NO，污染环境，应采用铜与浓硝酸反应后再稀释（需控制条件），或用O₂氧化Cu与稀硝酸的反应，C错误；其他选项均符合绿色化学要求。3.新能源与碳中和我国提出“碳达峰、碳中和”目标，下列措施不利于实现该目标的是（）A.开发太阳能、风能等新能源，减少化石燃料消耗B.利用CO₂合成淀粉，实现碳循环利用C.推广电动汽车，减少燃油车尾气排放D.燃煤时加入生石灰“固硫”，降低酸雨发生率解析：选D。生石灰“固硫”可减少SO₂排放，但不能减少CO₂排放，与碳中和无关，D错误；其他选项均有利于降低碳排放。4.材料科学与可持续发展下列关于材料的说法错误的是（）A.碳纤维是新型无机非金属材料，具有高强度、耐高温特性B.聚乳酸（PLA）是可降解高分子材料，可用于制作一次性餐具C.硅太阳能电池板的主要成分为SiO₂，能将太阳能转化为电能D.镁铝合金密度小、强度高，可用于制造新能源汽车车身解析：选C。硅太阳能电池板的主要成分为单质Si，C错误；碳纤维属于无机非金属材料，PLA可降解，镁铝合金性能优良，A、B、D正确。5.海水综合利用海水提镁的工艺流程如下：浓缩海水→Ca(OH)₂沉淀→Mg(OH)₂→盐酸溶解→MgCl₂·6H₂O→脱水→电解熔融MgCl₂→Mg下列说法正确的是（）A.沉淀Mg²⁺时，用NaOH代替Ca(OH)₂可提高镁的提取率B.MgCl₂·6H₂O脱水时需在HCl气流中进行，防止MgCl₂水解C.电解熔融MgCl₂时，阳极产生Mg，阴极产生Cl₂D.该流程中未涉及氧化还原反应解析：选B。Ca(OH)₂成本低于NaOH，A错误；HCl气流可抑制Mg²⁺水解，B正确；电解时阴极生成Mg，阳极生成Cl₂，C错误；电解过程为氧化还原反应，D错误。6.工业废水处理某工厂用含Cr₂O₇²⁻的酸性废水处理流程如下：调节pH至2~3→加入FeSO₄→Cr³⁺、Fe³⁺→调节pH至8~9→过滤沉淀已知Cr³⁺转化为Cr(OH)₃沉淀，Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀。下列说法错误的是（）A.第一步调节pH的目的是增强Cr₂O₇²⁻的氧化性B.Fe²⁺被Cr₂O₇²⁻氧化为Fe³⁺，Cr₂O₇²⁻被还原为Cr³⁺C.第二步调节pH的主要试剂可以是NaOH或Ca(OH)₂D.处理后的废水中Cr³⁺浓度可达到0.1mol·L⁻¹解析：选D。酸性条件下Cr₂O₇²⁻氧化性增强，A正确；Fe²⁺与Cr₂O₇²⁻发生氧化还原反应，B正确；NaOH和Ca(OH)₂均可中和H⁺，C正确；Cr(OH)₃的Ksp很小，处理后Cr³⁺浓度远低于0.1mol·L⁻¹，D错误。7.化石能源与新能源下列关于能源的说法正确的是（）A.天然气的主要成分是甲烷，属于可再生能源B.氢能是理想的清洁能源，电解水制氢可实现“零碳排放”C.生物质能是通过光合作用将太阳能转化为化学能的能源，属于新能源D.核能是利用原子核裂变或聚变释放的能量，属于一次能源解析：选C。天然气为化石能源，不可再生，A错误；电解水制氢消耗电能，若电能来自化石燃料，则不能实现“零碳排放”，B错误；生物质能属于新能源，C正确；核能属于一次能源，D正确。8.金属的冶炼与资源回收下列金属的冶炼方法与工业生产匹配的是（）A.钠：电解熔融NaClB.铁：电解熔融Fe₂O₃C.铜：高温下用H₂还原CuOD.镁：电解MgO溶液解析：选A。钠、镁均通过电解熔融氯化物制备（MgO熔点过高，不用电解），A正确，D错误；铁用CO还原Fe₂O₃，铜用热还原法或湿法冶炼，B、C错误。二、非选择题（本题共5小题，共52分）9.资源综合利用（10分）蛇纹石的主要成分为Mg₃Si₂O₅(OH)₄，可用于制备Mg(OH)₂、SiO₂等产品，实现资源循环利用。（1）写出蛇纹石与盐酸反应的化学方程式：。（2）分离Mg²⁺和SiO₂的操作是，所需玻璃仪器有________。（3）若从1000kg蛇纹石（含Mg₃Si₂O₅(OH)₄80%）中提取Mg(OH)₂，理论上可得到________kgMg(OH)₂（保留整数）。答案：（1）Mg₃Si₂O₅(OH)₄+6HCl=3MgCl₂+2SiO₂+5H₂O（2）过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒（3）343（计算过程：n[Mg₃Si₂O₅(OH)₄]=1000×10³g×80%/368g·mol⁻¹≈2174mol，n(Mg²⁺)=6522mol，m[Mg(OH)₂]=6522mol×58g·mol⁻¹≈378kg，考虑纯度后得343kg）10.绿色合成工艺（12分）以乙烯为原料合成PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）的路线如下：乙烯→①→CH₃CHO→②→CH₃COOH→③→乳酸（C₃H₆O₃）→④→PLGA（1）反应①的类型是________，反应条件为________。（2）写出反应②的化学方程式：。（3）乳酸分子中含有的官能团是（填名称）。（4）PLGA在医疗领域可用作可降解缝合线，其降解原理是________。答案：（1）氧化反应；催化剂（PdCl₂/CuCl₂）、加热（2）2CH₃CHO+O₂→2CH₃COOH（催化剂、加热）（3）羟基、羧基（4）PLGA在体内发生水解反应，生成乳酸和羟基乙酸，被人体吸收代谢11.环境保护与碳中和（10分）某研究团队利用CO₂和H₂在催化剂作用下合成甲醇（CH₃OH），实现“碳捕捉”与转化。（1）该反应的化学方程式为________，若生成1molCH₃OH，转移电子数为________。（2）已知：①CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g)ΔH=-49kJ·mol⁻¹②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)ΔH=-484kJ·mol⁻¹则CH₃OH(g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的ΔH=________kJ·mol⁻¹。（3）若用该反应处理22tCO₂，理论上可获得________tCH₃OH。答案：（1）CO₂+3H₂=CH₃OH+H₂O（催化剂、加热）；6Nₐ（2）-676（根据盖斯定律：②×3/2-①得ΔH=-676kJ·mol⁻¹）（3）16（n(CO₂)=5×10⁵mol，n(CH₃OH)=5×10⁵mol，m=5×10⁵mol×32g·mol⁻¹=16t）12.实验探究：废电池回收（10分）某实验小组从废锌锰干电池中回收MnO₂和ZnSO₄·7H₂O，流程如下：拆解电池→分离黑色粉末（MnO₂、C、NH₄Cl等）→溶解→过滤→MnO₂→滤液→蒸发结晶→ZnSO₄·7H₂O（1）“溶解”时加入的试剂是________，目的是溶解NH₄Cl和Zn²⁺。（2）过滤后，洗涤MnO₂沉淀的方法是________。（3）若蒸发结晶时温度过高，ZnSO₄·7H₂O会失去结晶水，为测定产品纯度，取10.00g样品加热至恒重，剩余固体6.44g，则样品中ZnSO₄·7H₂O的质量分数为________。答案：（1）稀硫酸（或H₂SO₄）（2）向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复2~3次（3）98%（计算过程：设样品中ZnSO₄·7H₂O质量为x，ZnSO₄质量为10-x，x×161/287+(10-x)=6.44，解得x=9.8g，质量分数98%）13.工业流程分析（8分）利用硫铁矿（FeS₂）制备硫酸的流程如下：硫铁矿→煅烧→SO₂→催化氧化→SO₃→吸收→H₂SO₄（1）煅烧时的化学方程式为________。（2）催化氧化时，采用常压、400~500℃的原因是________。（3）若煅烧120t含FeS₂80%的硫铁矿，理论上可制得98%的浓硫酸________t。答案：（1）4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂（高温）（2）常压下SO₂转化率已较高，升高温度可加快反应速率，催化剂活性最佳（3）160（计算过程：n(FeS₂)=120×10⁶g×80%/120g·mol⁻¹=8×10⁵mol，n(H₂SO₄)=1.6×10⁶mol，m=1.6×10⁶mol×98g·mol⁻¹/98%=1.6×10⁸g=160t）三、选做题（共10分，任选一题作答）14.化学与可持续发展（10分）简述化学在实现“碳达峰、碳中和”目标中的作用，列举3个具体实例。答案：化学在“双碳”目标中通过资源循环、能源替代和CO₂转化发挥核心作用。（1）CO₂捕集与利用：如用胺类溶剂吸收CO₂，转化为甲醇或塑料原料；（2）新能源开发：通过电解水制氢（结合太阳能、风能），或开发高效燃料电池；（3）生物质能源：利用微生物将秸秆转化为乙醇，减少化石燃料依赖；（4）绿色催化技术：开发高效催化剂，降低工业反应能耗，如合成氨的低温催化剂。15.实验设计与评价（10分）设计一个实验方案，从废电池的锌皮中提取纯锌，要求写出实验步骤、所需试剂及注意事项。答案：实验步骤：预处理：用砂纸打磨锌皮，去除表面氧化膜和杂质；溶解：将锌皮剪成小块，加入稀硫酸（1:4），加热至不再产生气泡，反应方程式：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；除杂：加入过量锌粉，除去溶液中的Cu²⁺、Fe²⁺等杂质，过滤；结晶：蒸