2025年上學(xué)期高一化學(xué)藝術(shù)設(shè)計背景試題一、情境化選擇題（每題3分，共30分）1.顏料中的原子結(jié)構(gòu)古代壁畫常用朱砂（硫化汞，HgS）作為紅色顏料，其鮮艷色彩源于汞原子的電子躍遷。已知汞（Hg）的原子序數(shù)為80，下列關(guān)于汞原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是（）A.核外電子層數(shù)為6，最外層電子數(shù)為2B.價電子排布式為5d1?6s2，屬于s區(qū)元素C.原子半徑比鎘（Cd，原子序數(shù)48）小，因為電子層數(shù)更少D.基態(tài)汞原子中，能量最高的電子占據(jù)4f軌道2.玻璃雕刻的化學(xué)反應(yīng)藝術(shù)家用氫氟酸（HF）雕刻玻璃，利用的是SiO?與HF的反應(yīng)：SiO?+4HF=SiF?↑+2H?O。該反應(yīng)屬于（）A.置換反應(yīng)B.復(fù)分解反應(yīng)C.氧化還原反應(yīng)D.分解反應(yīng)3.染料分子的化學(xué)鍵某天然染料的分子結(jié)構(gòu)簡式如下（部分基團省略）：H?N—C?H?—O—CH?—COOH分子中不含有的化學(xué)鍵類型是（）A.極性共價鍵B.非極性共價鍵C.離子鍵D.σ鍵4.金屬首飾的腐蝕防護銀質(zhì)首飾易因硫化而變黑（Ag?S），可通過如下反應(yīng)處理：Ag?S+2Al=Al?S?+6Ag。下列說法錯誤的是（）A.Al是還原劑，Ag?S是氧化劑B.每生成6molAg，轉(zhuǎn)移6mol電子C.該反應(yīng)可用于銀飾的修復(fù)與翻新D.Al?S?的電子式為Al3?[S]2?Al3?[S]2?Al3?5.陶瓷釉料的焰色反應(yīng)釉料中添加不同金屬氧化物可呈現(xiàn)多彩光澤：|氧化物|焰色反應(yīng)顏色|對應(yīng)元素||--------|--------------|----------||NaCl|黃色|①|(zhì)|K?CO?|紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）|②||CaO|磚紅色|③|則①②③對應(yīng)的元素核外電子排布特點正確的是（）A.①原子最外層電子數(shù)為1，位于s區(qū)B.②原子價電子排布為4s24p1，屬于p區(qū)C.③離子核外有10個電子，與Ne的電子層結(jié)構(gòu)相同D.三種元素的原子半徑大小關(guān)系為①>②>③6.油畫顏料的穩(wěn)定性鉛白[2PbCO?·Pb(OH)?]是傳統(tǒng)油畫顏料，但易與空氣中的H?S反應(yīng)變黑（PbS）。下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)中Pb的化合價從+2價變?yōu)?4價B.PbCO?屬于堿式鹽，可與強酸反應(yīng)C.利用PbS與H?O?的氧化還原反應(yīng)可修復(fù)變黑的油畫D.鉛白顏料應(yīng)保存在潮濕環(huán)境中以防變質(zhì)7.3D打印材料的聚合反應(yīng)3D打印藝術(shù)作品常用光敏樹脂，其固化過程涉及自由基聚合反應(yīng)：nCH?=CH—COOCH?→[CH?—CH]?（—COOCH?為側(cè)鏈）。該反應(yīng)的類型及單體結(jié)構(gòu)特點是（）A.加聚反應(yīng)，單體分子中含碳碳雙鍵B.縮聚反應(yīng)，單體分子中含酯基C.加聚反應(yīng)，單體分子中含羥基和羧基D.縮聚反應(yīng)，單體分子中含碳碳三鍵8.彩色玻璃的顯色原理玻璃中添加CoO呈現(xiàn)藍(lán)色，添加Cu?O呈現(xiàn)紅色。兩種氧化物中金屬元素的價電子排布分別為（）A.Co2?：3d?，Cu?：3d1?B.Co2?：3d?4s2，Cu?：3d?4s1C.Co：3d?4s2，Cu：3d1?4s1D.CoO：離子鍵，Cu?O：共價鍵9.染料廢水的處理某藝術(shù)工作室產(chǎn)生含Cr?O?2?的廢水，可通過Fe2?將其還原為Cr3?后沉淀去除。該反應(yīng)的離子方程式為Cr?O?2?+6Fe2?+14H?=2Cr3?+6Fe3?+7H?O，下列說法錯誤的是（）A.Cr?O?2?中Cr的化合價為+6價B.每處理1molCr?O?2?，需要6molFeSO?C.反應(yīng)后溶液的pH增大D.該過程體現(xiàn)了Fe2?的氧化性10.納米顏料的表面效應(yīng)納米級TiO?顏料因粒徑小、比表面積大而具有優(yōu)異的遮蓋力。已知TiO?的晶胞結(jié)構(gòu)中，Ti??位于頂點和面心，O2?位于棱心和體心，則一個TiO?晶胞中含有的Ti??和O2?數(shù)目分別為（）A.4，8B.4，4C.8，12D.6，6二、填空題（每空2分，共40分）11.藝術(shù)材料的化學(xué)鍵分析（1）敦煌壁畫中“飛天”的飄帶使用植物染料靛藍(lán)，其分子結(jié)構(gòu)含C=C鍵，該鍵的成鍵方式為______（填“σ鍵+π鍵”或“僅σ鍵”），鍵能______（填“大于”或“小于”）C—C單鍵。（2）青銅雕塑的主要成分是Cu—Sn合金，其中Cu與Sn之間的作用力為______，青銅比純銅硬度大的原因是______。（3）石墨烯可用于制作柔性電極材料，其單層結(jié)構(gòu)中C原子的雜化方式為______，每個C原子與周圍______個C原子形成共價鍵。12.化學(xué)反應(yīng)與藝術(shù)創(chuàng)作（1）傳統(tǒng)銀鏡反應(yīng)可用于玻璃器皿的鍍銀：CH?CHO+2Ag(NH?)?OH→CH?COONH?+2Ag↓+3NH?+H?O。該反應(yīng)中，氧化劑是______，若生成10.8gAg，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______mol。（2）用草酸（H?C?O?）去除鐵銹（Fe?O?）的離子方程式為______，該反應(yīng)在______（填“酸性”“堿性”或“中性”）條件下進(jìn)行效果更佳。（3）鋁熱反應(yīng)可用于焊接藝術(shù)鑄造中的金屬部件：2Al+Fe?O?$\frac{\underline{;高溫;}}{;}$Al?O?+2Fe。該反應(yīng)的能量變化為______（填“吸熱”或“放熱”），可通過______（填實驗現(xiàn)象）證明。13.元素周期律與材料設(shè)計（1）第4周期元素中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的是______（填元素符號），其價電子排布式為______。（2）比較下列藝術(shù)材料中成分的性質(zhì)：①硬度：金剛石______石墨（填“>”“<”或“=”），原因是______；②熔點：NaCl______MgO（填“>”“<”或“=”），原因是______。（3）某新型顏料的化學(xué)式為BaTiO?，其中Ti的化合價為______，Ba2?的核外電子排布式為______。三、實驗與探究題（共30分）14.涂料中的化學(xué)平衡（15分）某藝術(shù)涂料的干燥過程涉及可逆反應(yīng)：RCOOH（液態(tài)）+R'OH（液態(tài)）?RCOOR'（液態(tài)）+H?O（氣態(tài)）ΔH<0（R、R'為烴基）。（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=，升高溫度，K值（填“增大”“減小”或“不變”）。（2）為加快涂料干燥速率，可采取的措施有______（至少答2點），從平衡移動角度解釋其原理：。（3）設(shè)計實驗驗證溫度對該反應(yīng)平衡的影響：|實驗步驟|預(yù)期現(xiàn)象|結(jié)論||----------|----------|------||①取兩支試管，分別加入等量的RCOOH和R'OH，再加入少量濃硫酸作催化劑|——|——||②一支試管置于80℃水浴中，另一支置于20℃水浴中，反應(yīng)相同時間后，測定|______|溫度升高，平衡逆向移動|15.自制顏料的成分分析（15分）某同學(xué)用孔雀石（主要成分為Cu?(OH)?CO?）和藍(lán)銅礦（主要成分為Cu?(OH)?(CO?)?）制備綠色顏料，并進(jìn)行如下探究：（1）孔雀石受熱分解的化學(xué)方程式為______，產(chǎn)物中能與稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液的是______。（2）為測定顏料中Cu2?的含量，取2.00g樣品，用稀硝酸溶解后配成100mL溶液，取25.00mL加入過量KI溶液，發(fā)生反應(yīng)2Cu2?+4I?=2CuI↓+I?，再用0.1000mol/LNa?S?O?溶液滴定I?（I?+2S?O?2?=2I?+S?O?2?），消耗Na?S?O?溶液20.00mL。①滴定終點的現(xiàn)象是______；②樣品中Cu2?的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______（保留小數(shù)點后兩位）；③若滴定前俯視讀數(shù)，滴定后仰視讀數(shù)，會導(dǎo)致測定結(jié)果______（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。四、開放性探究題（共20分）16.藝術(shù)與化學(xué)的融合創(chuàng)新（1）結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識，設(shè)計一種“化學(xué)主題藝術(shù)作品”，要求包含至少3個化學(xué)核心概念（如原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)等），并簡述作品的創(chuàng)作思路及化學(xué)原理（8分）。（2）查閱資料可知，古代壁畫顏料“鉛丹”（Pb?O?）可通過PbO在空氣中加熱制備：6PbO+O?$\frac{\underline{;\Delta;}}{;}$2Pb?O?。某同學(xué)提出用該反應(yīng)原理設(shè)計一款“變色釉料”，請分析其可行性，并說明可能的顏色變化及調(diào)控方法（6分）。（3）隨著科技發(fā)展，“智能顏料”逐漸應(yīng)用于藝術(shù)領(lǐng)域（如溫致變色顏料、光致變色顏料）。請舉例說明一種智能顏料的化學(xué)組成、變色原理及在藝術(shù)創(chuàng)作中的潛在應(yīng)用（6分）。五、計算題（共30分）17.納米藝術(shù)材料的定量分析（1）納米金顆粒（Au）可用于彩色玻璃染色，其直徑約為10nm（1nm=10??m）。①計算1個Au原子的質(zhì)量（Au的摩爾質(zhì)量為197g/mol，N?=6.02×1023mol?1）；②若納米金顆粒為球形，密度為19.3g/cm3，計算一個納米金顆粒中含有的Au原子數(shù)（球體體積V=$\frac{4}{3}$πr3，r為半徑，結(jié)果保留整數(shù)）。18.有機顏料的合成產(chǎn)率計算實驗室用苯胺（C?H?NH?）和乙酸酐[(CH?CO)?O]合成乙酰苯胺（C?H?NHCOCH?，一種白色顏料中間體），反應(yīng)方程式為：C?H?NH?+(CH?CO)?O→C?H?NHCOCH?+CH?COOH已知：苯胺的密度為1.02g/cm3，乙酸酐的密度為1.08g/cm3。若取用10.0mL苯胺和15.0mL乙酸酐反應(yīng)，生成12.0g乙酰苯胺。（1）計算兩種反應(yīng)物的物質(zhì)的量；（2）判斷哪種反應(yīng)物過量，并計算