高三二轮高效复习主题巩固卷化学（单选）情境创新关注科技前沿重视社会发展

[高考创新题专练（七）]情境创新——关注科技前沿，重视社会发展（选择题每题5分）1．（2025·黑龙江哈尔滨二模）科学家设计了一种新型MIL­53金属框架，可通过静电作用选择性吸附氨气，主要用于工业捕捉氨气。MIL­53和另一种材料MFM­520均可用于除去有害气体NO2，MFM­520的孔径大小和形状恰能选择性固定N2O4（如图所示）。已知：N2O4分子结构与乙烯类似。①2NO2(g)⥬N2O4(g)ΔH＝－Q1kJ·mol1(Q1>0)；②4NH3(g)＋7O2(g)⥬4NO2(g)＋6H2O(g)ΔH＝＋Q2kJ·mol1(Q2>0)。下列关于二者净化气体的说法中，正确的一项是()A.MFM­520捕获的气体所有原子共平面，MIL­53捕获的气体空间结构为正四面体B．MFM­520置入废气后，废气颜色变深，MIL­53置入废气后，废气颜色变浅C．MFM­520适宜在较高压强下净化气体，MIL­53适宜在较低压强下净化气体D．MFM­520适宜在较低温度下吸收目标气体，MIL­53适宜在较高温度下吸收目标气体解析：选C。N2O4分子结构与乙烯类似，为平面结构，MIL­53捕获的气体是氨气，为三角锥形，A错误；MFM­520置入废气后平衡①向右移动，NO2浓度变小，颜色变浅，MIL­53置入废气后，平衡②向左移动，NO2浓度变小，废气颜色变浅，B错误；MFM­520在较高压强下平衡①右移，MIL­53在较低压强下平衡②左移有利于净化气体，C正确。2．（2025·江苏二模）人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水（主要含NOeq\o\al(－,3)）；铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性：用碱性NaNO2溶液浸泡，在表面形成Fe3O4的同时有NH3逸出；铝­空气电池具有较高的比能量，在碱性电解质溶液中发生反应：4Al＋3O2＋4KOH＋6H2O=4Keq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Al(OH)4))；TiCl4热水解可获得TiO2·xH2O沉淀，焙烧后获得的TiO2颜色细腻，性质稳定，可用作白色颜料。下列化学反应表示正确的是()A．纳米铁粉处理酸性含NOeq\o\al(－,3)的废水：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋2H2O=Fe3+＋NO↑＋4OH－B．铁的发蓝处理：9Fe＋4NOeq\o\al(－,2)＋8H2O=3Fe3O4＋4NH3↑＋4OH－C．铝­空气电池（碱性电解液）放电时的正极反应式：Al＋4OH－－3e－=eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Al(OH)4))－D．TiCl4热水解获得TiO2·xH2O：TiCl4＋xH2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl解析：选B。反应在酸性条件下进行，产物中出现OH－，不符合酸性环境，反应为Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3+＋NO↑＋2H2O，A错误；铁的发蓝处理是通过氧化还原反应使得铁的表面形成一层致密的四氧化三铁薄膜，反应为9Fe＋4NOeq\o\al(－,2)＋8H2O=3Fe3O4＋4NH3↑＋4OH－，B正确；铝­空气电池（碱性电解液）中正极应为氧气的还原反应，而非铝的氧化，反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C错误；水解反应未配平H和O，左边H2O的化学计量数应为x＋2，反应为TiCl4＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋2))H2O=TiO2·xH2O↓＋4HCl，D错误。3．（2025·黑吉辽蒙高考）化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量（单位为mg·L1）来表示。碱性KMnO4不与Cl－反应，可用于测定含Cl－水样的COD，流程如图。下列说法错误的是()A．Ⅱ中发生的反应有MnO2＋2I－＋4H＋=Mn2+＋I2＋2H2OB．Ⅱ中避光、加盖可抑制I－被O2氧化及I2的挥发C．Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多，水样的COD值越高D．若Ⅰ中为酸性条件，测得含Cl－水样的COD值偏高解析：选C。由图中装置Ⅱ中的信息可知，MnOeq\o\al(－,4)、MnO2在酸性条件下被I－还原为Mn2+，由得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒可知，A正确；若装置Ⅱ不加盖，则空气可进入该装置氧化I－，且光照会加快碘单质的挥发，故B正确；装置Ⅲ消耗的Na2S2O3越多，说明装置Ⅱ中生成的I2越多，则Ⅰ中消耗的MnOeq\o\al(－,4)越少，故水样的COD值越低，C错误；若装置Ⅰ的体系为酸性环境，则MnOeq\o\al(－,4)被Cl－还原为Mn2+，水样消耗的MnOeq\o\al(－,4)偏多，故Ⅱ中生成的I2偏少，Ⅲ中消耗的Na2S2O3偏少，测得的含Cl－水样的COD值偏高，D正确。4．（2025·河南高考）自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示。该化合物的相对分子质量Mr＝870＋32x（x为整数）。下列说法正确的是()A．x＝1B．第一电离能：C<N<OC．该化合物中不存在离子键D．该化合物中配位数与配体个数相等解析：选A。固体开始失去的为CH3OH，根据热重曲线，失去CH3OH后剩余物质的质量保留百分数为96.5%，则根据该化合物的相对分子质量Mr＝870＋32x（x为整数）可得：eq\f(870,870＋32x)＝96.5%，解得x≈1，A正确；同周期主族元素第一电离能随原子序数递增呈增大趋势，但由于N元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，因此第一电离能：C<O<N，B错误；由该化合物的结构可知，化合物中存在NOeq\o\al(－,3)，即该化合物中存在离子键，C错误；由该化合物的结构可知，该化合物中的配体有2个，与Fe配位的原子为4个N和2个O，即配位数为6，因此该化合物中配位数与配体个数不相等，D错误。5．（2025·辽宁模拟预测）含硫燃料燃烧时，产生大量SO2，可用石灰石浆液法进行吸收，流程如图1所示；研究发现，石灰石浆液pH变化会影响SO2的吸收效果，结果如图2所示。下列说法错误的是()A．在设备1中使用逆流喷淋吸收法提高SO2吸收率B．设备2中发生的反应为2CaSO3＋O2＋4H2O=2CaSO4·2H2OC．一定范围内若pH过高，CaCO3溶解度过小，不利于SO2的吸收D．为了提高吸收速率需要尽可能提高设备1、2的反应温度解析：选D。碳酸钙难溶于水，减小pH，碳酸钙溶于酸可增加溶解度，因此pH过高碳酸钙溶解度过小，不利于二氧化硫吸收，C正确；温度过高会损害设备，不能无限提高温度，D错误。6．（2025·陕西安康二模）一种多孔膜固定碳酸酐酶(CA@Zn/TGM)催化捕获CO2机理如图所示，下列说法错误的是()A．中性或弱碱性环境更有利于CO2的捕获B．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应C．通过X射线衍射测定捕获过程中CO2中碳氧键键长发生改变D．原捕获CO2气体中混合N2更有利于CO2的捕获解析：选B。中性或弱碱性环境更有利于H＋转移，更有利于CO2的捕获，A正确；图中转化涉及的反应中无氧化还原反应，B错误。7．（2025·湖北武汉模拟）我国某科研团队利用具有构象自适应特性的二氢吩嗪（图1）配体与二价钯离子成功构筑了对卤素离子eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Cl－、Br－、I－))具有极强结合能力的超分子配位笼，该配位笼能够从AgCl中提取Cl－（图2）。下列说法错误的是()A．二氢吩嗪的核磁共振氢谱有4组峰B．二氢吩嗪的亲水性强于C．该配位笼对Cl－有极强的结合能力的原因可能是其合适的空腔环境D．该配位笼可能会促进CHCl3中C—Cl键的断裂，实现脱氯解析：选A。由二氢吩嗪的结构简式可知，该物质有3种等效氢原子，核磁共振氢谱有3组峰，A错误。8．（2025·广西南宁模拟）随着社会与能源技术的迅速发展，锂电池应用广泛。然而，常规的锂离子电池正负极材料受到电化学原理的限制，实际电芯的能量密度很难超过350Wh·kg1。全固态“无负极”锂金属电池(AFSSLB)是一种通过初次充电形成金属锂负极的新型锂电池，它的负极与正极容量比为1，AFSSLB能提供400Wh·kg1以上的质量能量密度和超过1500Wh·L1的极高体积能量密度。AFSSLB使用镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)做正极材料。常规锂电池与AFSSLB对比图如下，下列说法正确的是()A．a为正极、b为负极，C、D都为正极B．常规锂电池放电时，负极反应：Li－e－=Li＋C．AFSSLB放电时，正极反应：LiNi0.5Mn1.5O4－e－=Ni0.5Mn1.5O4＋Li＋D．常规锂电池放电时Li＋从b流向a，AFSSLB放电时，Li＋从C流向D解析：选B。a为正极、b为负极，C为正极，初次充电形成金属锂负极，A错误；常规锂电池放电时，锂为负极失电子，电极反应：Li－e－=Li＋，B正确；AFSSLB放电时，正极反应得电子，C错误；阳离子从负极流向正极，锂电池放电时Li＋从b流向a，AFSSLB放电时，Li＋流向C，D错误。9．（2025·贵州毕节二模）一种装载Sn双原子双层带电膜(EM)电极材料可将硝酸盐还原为N2，为低浓度的硝酸盐污染提供高效实用的解决方案，工作原理如图所示。下列说法错误的是()A．装置工作一段时间后，阳极区pH减小B．阴极发生的反应为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2OC．相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比为5∶2D．带电膜阳极上的游离氯可将NH3氧化为N2解析：选C。阳极水失去电子被氧化为氧气，右侧EM电极上硝酸盐被还原为N2，存在关系5O2～20e－～2N2，由于带电膜阳极上氨气分子也会被游离氯氧化为N2，则相同条件下，阴阳两极产生气体的体积比不为5∶2，C错误。10．（2025·湖北高考）某电化学制冷系统的装置如图所示。eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))3+和eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))2+在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(①→②→③→④→①))实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是()A.阴极反应为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))3+＋e－=eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))2+B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))2+比eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))3+稳定C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))2+和eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))3+离子结构的改变解析：选B。已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))3+＋e－=eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))2+是吸热反应，eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))6))3+更稳定，B错误；多孔隔