2025年上学期高一化学拔尖创新人才选拔试题

2025年上学期高一化学拔尖创新人才选拔试题一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意）化学与科技前沿我国嫦娥五号探测器带回的月壤中含有丰富的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃）。科研人员利用月壤模拟制备氧气的过程涉及如下反应：FeTiO₃+H₂→Fe+TiO₂+H₂O（未配平）。下列说法正确的是（）A.该反应中FeTiO₃仅作氧化剂B.生成1molFe时，转移电子的物质的量为4molC.TiO₂是一种酸性氧化物，可与水反应生成H₂TiO₃D.月壤中的钛元素以游离态存在物质结构与性质短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Y是地壳中含量最高的金属元素，Z与X同主族。下列说法正确的是（）A.原子半径：r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)B.简单氢化物的稳定性：X<ZC.Y的最高价氧化物对应水化物可溶于氨水D.X与W形成的化合物中只含共价键离子反应与实验现象向Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液中逐滴加入BaCl₂溶液，测得沉淀质量与加入BaCl₂溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是（）（图像描述：沉淀质量先缓慢增加，后快速增加至最大值并保持不变）A.曲线OA段发生的反应为：CO₃²⁻+Ba²⁺=BaCO₃↓B.原溶液中n(CO₃²⁻)<n(HCO₃⁻)C.AB段溶液中HCO₃⁻的浓度逐渐减小D.整个过程中溶液的pH逐渐降低化学实验创新设计某同学利用如图装置探究“浓度对反应速率的影响”，实验中向两支试管分别加入等体积、不同浓度的H₂C₂O₄溶液，再同时加入等体积、等浓度的酸性KMnO₄溶液，记录溶液褪色时间。下列说法错误的是（）（装置描述：两支试管均置于80℃水浴中，通过分液漏斗加入KMnO₄溶液）A.实验需控制温度相同，以排除温度对反应速率的影响B.若改用不同浓度的稀硫酸酸化KMnO₄，会干扰实验结论C.褪色时间越短，说明H₂C₂O₄的浓度对反应速率的影响越大D.该实验可证明“其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快”氧化还原反应新情境高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型水处理剂，可通过如下反应制备：2Fe(OH)₃+3ClO⁻+4OH⁻=2FeO₄²⁻+3Cl⁻+5H₂O。下列说法正确的是（）A.ClO⁻在反应中被氧化B.FeO₄²⁻中Fe的化合价为+6，具有强氧化性C.生成1molK₂FeO₄时，转移电子的物质的量为3molD.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3化学与生活维生素C泡腾片（含柠檬酸、碳酸氢钠等）放入水中后迅速产生大量气泡，其反应原理为：H₃C₆H₅O₇（柠檬酸）+3NaHCO₃=Na₃C₆H₅O₇+3CO₂↑+3H₂O。下列说法正确的是（）A.柠檬酸的酸性比碳酸弱B.泡腾片中的碳酸氢钠可用碳酸钠代替C.气泡的产生主要是因为碳酸氢钠受热分解D.向反应后的溶液中滴加石蕊试液，溶液呈红色电化学原理应用某新型可充电电池的工作原理如图所示，放电时总反应为：Zn+2MnO₂+H₂O=Zn(OH)₂+Mn₂O₃。下列说法正确的是（）（装置描述：锌电极与MnO₂电极通过导线连接，电解质溶液为KOH溶液）A.放电时，Zn电极发生还原反应B.充电时，MnO₂电极应与电源负极相连C.放电时，OH⁻向Zn电极移动D.充电时，每生成1molZn，转移电子的物质的量为1mol化学平衡移动一定温度下，在密闭容器中发生反应：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g)ΔH<0。若将容器体积压缩至原来的1/2，下列说法正确的是（）A.平衡常数K增大B.混合气体的颜色先变深后变浅C.NO₂的转化率减小D.混合气体的平均摩尔质量减小物质的量计算将19.2gCu投入500mL2mol/L的稀硝酸中，充分反应后（假设反应前后溶液体积不变），下列说法正确的是（）A.生成NO的体积为4.48L（标准状况）B.溶液中c(Cu²⁺)=1.2mol/LC.剩余HNO₃的物质的量为0.4molD.转移电子的物质的量为0.6mol化学用语规范表达下列化学用语或模型正确的是（）A.次氯酸的电子式：H:Cl:O:B.乙烯的结构简式：CH₂CH₂C.硫离子的结构示意图：D.甲烷的球棍模型：化学与可持续发展工业上利用蛇纹石（主要成分为Mg₃Si₂O₅(OH)₄）制备轻质氧化镁的流程如下：蛇纹石→酸浸→过滤→沉淀→煅烧→MgO下列说法错误的是（）A.酸浸时可选用稀硫酸B.沉淀过程中需加入过量氨水C.煅烧的化学方程式为：MgCO₃=MgO+CO₂↑D.该流程体现了“资源综合利用”的绿色化学理念实验数据处理与分析某同学测定某品牌白醋中醋酸的含量，实验步骤如下：①量取25.00mL白醋于锥形瓶中，加入2滴酚酞试液；②用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为20.00mL。下列说法正确的是（）A.滴定管在使用前需用待装液润洗2~3次B.滴定终点的现象为：溶液由无色变为红色，且30秒内不褪色C.白醋中c(CH₃COOH)=0.0800mol/LD.若滴定前平视读数，滴定后俯视读数，会导致测定结果偏高微观粒子行为分析用“●”代表H原子，“○”代表O原子，“■”代表Na原子，模拟NaOH溶液与盐酸反应的微观过程。下列说法错误的是（）（反应前：Na⁺、OH⁻、H⁺、Cl⁻；反应后：Na⁺、Cl⁻、H₂O）A.反应的实质是H⁺与OH⁻结合生成H₂O分子B.反应前后Na⁺和Cl⁻的数目不变C.反应后溶液中存在的粒子只有Na⁺、Cl⁻和H₂OD.该过程中化学能转化为热能跨学科融合应用溶洞中钟乳石的形成涉及如下反应：①CaCO₃+CO₂+H₂O⇌Ca(HCO₃)₂（ΔH<0）②Ca(HCO₃)₂⇌CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O（ΔH>0）下列说法正确的是（）A.地下水中CO₂浓度较高，是因为土壤中微生物呼吸产生CO₂B.夏季钟乳石生长速度快，是因为温度升高促进反应①正向移动C.反应②是氧化还原反应D.钟乳石的形成过程仅涉及物理变化二、填空题（本题共3小题，共28分）化学原理综合应用（10分）（1）新型锂离子电池的正极材料为LiFePO₄，充电时Li⁺从正极脱嵌并嵌入负极。放电时，正极的电极反应式为________。（2）在恒容密闭容器中，发生反应：CO(g)+H₂O(g)⇌CO₂(g)+H₂(g)（ΔH<0）。若升高温度，平衡向________方向移动（填“正反应”或“逆反应”），平衡常数K________（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）常温下，pH=3的CH₃COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，溶液呈________性（填“酸”“碱”或“中”），原因是________（用离子方程式表示）。物质结构与性质（8分）A、B、C、D为短周期元素，原子序数依次增大。A的最外层电子数是其内层电子数的2倍，B是地壳中含量最高的元素，C⁺与B²⁻具有相同的电子层结构，D的最高价氧化物对应水化物是一种强酸。（1）A的元素符号为________，B的离子结构示意图为________。（2）C与B形成的化合物的电子式为________，该化合物中含有的化学键类型为________。（3）D的最高价氧化物对应水化物的化学式为________，其浓溶液与A单质反应的化学方程式为________。化学实验设计（10分）某小组设计实验探究“Fe³⁺与I⁻的反应限度”，步骤如下：①向5mL0.1mol/LKI溶液中滴加5滴0.1mol/LFeCl₃溶液，振荡；②向反应后的溶液中加入CCl₄，振荡、静置，分层后下层呈紫红色；③取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液呈红色。回答下列问题：（1）步骤①中反应的离子方程式为________。（2）步骤②的目的是________。（3）步骤③中溶液呈红色，说明________，由此可推断该反应为________（填“可逆反应”或“不可逆反应”）。（4）若要证明Fe³⁺未完全反应，还可选用的试剂是________（填字母）。A.淀粉溶液B.KMnO₄溶液（酸性）C.AgNO₃溶液三、实验探究题（本题共1小题，共15分）情境化实验探究某品牌“管道疏通剂”的主要成分为铝粉和氢氧化钠，其说明书标注“使用时加入适量水，会产生大量气体，疏通堵塞管道”。某小组对其反应原理及气体成分进行探究。【提出猜想】猜想1：气体为H₂；猜想2：气体为O₂；猜想3：气体为H₂和O₂的混合气体。【实验装置】（装置描述：分液漏斗中盛有水，锥形瓶中装有疏通剂样品，通过单孔塞连接导管，依次连接浓硫酸、灼热的CuO、无水硫酸铜、澄清石灰水）【实验步骤】①检查装置气密性；②向锥形瓶中加入20g疏通剂样品，打开分液漏斗活塞，加入适量水；③观察现象，记录实验数据。【实验现象】（1）锥形瓶中产生大量气泡，反应放热；（2）浓硫酸洗气瓶增重2.7g；（3）灼热的CuO粉末由黑色变为红色；（4）无水硫酸铜变蓝；（5）澄清石灰水无明显变化。【问题与讨论】（1）写出疏通剂与水反应的化学方程式：。（2）步骤②中加入水的量需“适量”，若加水过多，可能导致的后果是。（3）根据实验现象，猜想________（填数字）成立，理由是________。（4）浓硫酸的作用是________，灼热的CuO的作用是________。（5）若反应生成H₂的体积为3.36L（标准状况），则样品中铝粉的质量分数为________（写出计算过程）。四、计算题（本题共1小题，共15分）工业流程计算工业上利用黄铁矿（主要成分为FeS₂）制备硫酸的流程如下：FeS₂→煅烧→SO₂→催化氧化→SO₃→吸收→H₂SO₄已知：煅烧时发生反应4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂，SO₂催化氧化的转化率