2025年高三化学高考智慧教育环境下的模拟试题

2025年高三化学高考智慧教育环境下的模拟试题一、选择题（每题3分，共42分）化学与智慧材料我国自主研发的“柔性可穿戴电池”采用石墨烯-聚苯胺复合电极材料，其工作原理涉及以下反应：(\text{PANI}+\text{Li}^++e^-\rightleftharpoons\text{LiPANI})下列说法错误的是（）A.放电时，Li⁺向正极移动B.充电时，聚苯胺（PANI）发生氧化反应C.该电池可通过智能终端实时监测剩余电量D.石墨烯的作用是增强电极材料的导电性解析：本题结合智慧穿戴设备考查电化学原理。放电时阳离子向正极移动（A正确）；充电时LiPANI失去电子生成PANI，发生氧化反应（B正确）；智能终端监测电量依赖电池内阻或电压变化，与电极材料无关（C错误）；石墨烯具有优异导电性，可提升电极性能（D正确）。答案：C环境监测与绿色化学某智慧环境监测系统显示某工厂排放的废水中含有CN⁻，需用NaClO溶液处理。已知：(\text{CN}^-+\text{ClO}^-\rightarrow\text{CNO}^-+\text{Cl}^-)（碱性条件）下列说法正确的是（）A.该反应中CN⁻被还原B.处理1molCN⁻需消耗1molNaClOC.可用pH传感器实时监测反应体系的碱性变化D.CNO⁻的电子式为[:O::C::N:]⁻解析：CN⁻中C为+2价，CNO⁻中C为+4价，被氧化（A错误）；根据电子守恒，1molCN⁻失去2mol电子，1molClO⁻得2mol电子，二者物质的量之比为1:1（B正确）；反应在碱性条件下进行，pH传感器可实时监测OH⁻浓度变化（C正确）；CNO⁻的电子式应为[:N::C::O:]⁻（D错误）。答案：BC物质结构与性质利用X射线衍射技术测定新型超导材料LaFeAsO₁₋ₓFₓ的晶体结构，发现其晶胞参数为a=0.4nm，下列说法正确的是（）A.该晶体中与La³⁺距离最近的As³⁻有8个B.用晶体结构可视化软件可直接测量原子半径C.晶胞密度计算式为(\rho=\frac{4\timesM}{N_A\timesa^3})（M为摩尔质量）D.F⁻替代O²⁻后，晶胞参数增大解析：根据晶胞结构，La³⁺的配位数为8（A正确）；软件需结合晶胞参数和原子坐标计算半径（B错误）；该晶胞中La、Fe、As、O/F的原子数需根据具体结构确定，不能直接用4（C错误）；F⁻半径小于O²⁻，替代后晶胞参数减小（D错误）。答案：A化学反应原理某智能温控反应器中进行可逆反应：(\text{N}_2\text{O}_4(g)\rightleftharpoons2\text{NO}_2(g)\DeltaH>0)，下列说法错误的是（）A.升高温度，正反应速率增大的倍数大于逆反应速率B.恒温恒容时，充入He，平衡不移动，但气体颜色变浅C.可用压力传感器监测体系总压随时间的变化D.平衡常数K随温度升高而增大解析：升温平衡正向移动，正反应速率增幅更大（A正确）；恒温恒容充入He，各物质浓度不变，平衡不移动，颜色不变（B错误）；反应前后气体分子数不同，总压变化可反映平衡移动（C正确）；正反应吸热，升温K增大（D正确）。答案：B有机化学基础某课题组用AI辅助药物设计，合成了一种新型抗肿瘤化合物，其结构简式如下：（假设结构中含酚羟基、羧基、氨基）下列关于该化合物的说法正确的是（）A.能与FeCl₃溶液发生显色反应B.1mol该化合物最多可与3molNaOH反应C.分子中所有碳原子可能共平面D.可用核磁共振氢谱确定分子中氢原子的种类和数目解析：含酚羟基，遇FeCl₃显紫色（A正确）；酚羟基、羧基、酰胺基（假设存在）均能与NaOH反应，需具体结构判断，但至少2mol（B错误）；分子中含饱和碳原子，不可能全部共面（C错误）；核磁共振氢谱可确定氢原子种类和相对数目（D正确）。答案：AD二、非选择题（共58分）（一）工业流程与智慧生产（14分）6.利用智能控制系统从铅锌矿（主要成分为PbS、ZnS，含FeS₂杂质）中提取铅和锌的流程如下：已知：焙烧时发生反应：(2\text{PbS}+3\text{O}_2\xlongequal{\Delta}2\text{PbO}+2\text{SO}_2)浸出液中金属离子浓度（g/L）：Pb²⁺(0.5)、Zn²⁺(5.0)、Fe³⁺(1.0)（1）焙烧过程中需通过______传感器调控空气流量，目的是______。（2）浸出时加入稀硫酸控制pH=1.5，此时Fe³⁺是否沉淀完全？（已知：Ksp[Fe(OH)₃]=4×10⁻³⁸，离子浓度≤10⁻⁵mol/L视为沉淀完全）（3）用EDTA络合滴定法测定浸出液中Zn²⁺浓度，步骤如下：①取25.00mL浸出液，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定，消耗20.00mL。②滴定反应为Zn²⁺+H₂Y²⁻=ZnY²⁻+2H⁺，计算Zn²⁺浓度为______g/L（保留两位小数）。（4）电解ZnSO₄溶液时，智能系统需调控的参数有______（至少写2个）。解析：（1）氧气浓度传感器；使PbS、ZnS充分氧化，同时避免SO₂过度氧化为SO₃。（2）pH=1.5时，c(OH⁻)=10⁻¹².⁵mol/L，c(Fe³⁺)=Ksp/c³(OH⁻)=4×10⁻³⁸/(10⁻³⁷.⁵)=4×10⁻⁰.⁵≈2.5mol/L＞10⁻⁵mol/L，未沉淀完全。（3）n(Zn²⁺)=n(EDTA)=0.01×0.02=0.0002mol，浓度=0.0002×65/0.025=0.52g/L（注意单位换算）。（4）电流密度、温度、电解液pH。（二）实验探究与数据处理（16分）7.某学习小组用数字化实验探究“影响化学反应速率的因素”，设计如下实验方案：实验编号温度（℃）H₂C₂O₄溶液KMnO₄溶液H₂SO₄溶液催化剂数据采集①250.1mol/L20mL0.01mol/L10mL0.5mol/L5mL无电导率、温度②40同上同上同上无电导率、温度③25同上同上同上MnSO₄电导率、温度（1）实验①中反应的离子方程式为______。（2）对比实验①和②，可探究______对反应速率的影响；通过______传感器的数据变化可计算反应速率。（3）实验③中电导率随时间变化曲线如下图，解释t₁后电导率下降的原因：______。（4）若用色度传感器监测KMnO₄溶液的褪色速率，需在______波长（填“可见光”或“紫外光”）下进行，理由是______。解析：（1）(2\text{MnO}_4^-+5\text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4+6\text{H}^+=2\text{Mn}^{2+}+10\text{CO}_2\uparrow+8\text{H}_2\text{O})（2）温度；电导率（或浓度）（3）反应生成的Mn²⁺浓度增大，但H⁺和C₂O₄²⁻浓度减小，总离子浓度降低，电导率下降。（4）可见光；KMnO₄溶液在可见光区（525nm左右）有强吸收。（三）化学反应原理与能量转化（14分）8.新型液流电池是智能电网储能的关键技术，其工作原理如下图所示：（1）放电时，负极反应式为______；质子交换膜的作用是______。（2）充电时，若通过2mol电子，正极区溶液质量增加______g。（3）利用循环伏安法研究电极反应可逆性，得到如下曲线：该曲线表明电极反应的可逆性______（填“好”或“差”），判断依据是______。解析：（1）(\text{V}^{2+}-e^-=\text{V}^{3+})；阻隔正负极电解液，允许H⁺通过。（2）充电时正极反应为VO₂⁺+e⁻+2H⁺=VO²⁺+H₂O，每转移1mol电子，进入正极区1molH⁺，溶液质量增加（51+32+2）-（51+32）+1=3g（VO₂⁺→VO²⁺质量减少16g/mol，H⁺进入增加1g/mol，总增加-15+1=-14？需重新计算）。（3）好；氧化峰与还原峰对称，峰电流比值接近1。（四）物质结构与有机合成（14分）9.化合物G是一种新型光电材料，其合成路线如下：（1）A的名称为______；B→C的反应类型是______。（2）D中官能团的名称为______；E的结构简式为______。（3）F→G的化学方程式为______。（4）写出满足下列条件的C的同分异构体：①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有4组峰。解析：（1）对二甲苯；取代反应（假设B为卤代烃）。（2）醛基、羧基；（根据流程推断，此处需具体结构）。（3）（酯化反应或缩聚反应，需具体结构）。（4）HCOOCH₂CH₂CH₃（核磁共振氢谱4组峰，含醛基）。三、选考题（15分，任选一题作答）（一）物质结构与性质10.（1）基态Cu²⁺的价电子排布式为______；（2）[Cu(NH₃)₄]²⁺的空间构型为______，用配位键理论解释其稳定性：；（3）Cu与S形成的化合物晶体中，S²⁻的配位数为4，该晶体的堆积方式为。（二）有机化学基础11.（1）以乙烯为原料合成乙酸乙酯的路线中，涉及的反应类型有______（至少写2个）；（2）写出由苯合成间硝基苯酚的合成路线（无机试剂任选）。参考答案与评分标准（选择题答案见各题解析，非选择题按步骤给分，选考题任选其一计分）命题特点：智慧教育融合：试题贯穿传感器监测、智能调控、数据可视化等元素，如pH传感