2025年下學(xué)期高二化學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力評(píng)估試題（二）一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與項(xiàng)目規(guī)劃題（共40分）背景：某環(huán)?？萍脊居?jì)劃開發(fā)新型水處理劑高鐵酸鉀（K?FeO?），要求產(chǎn)品純度≥99%、產(chǎn)率≥85%，且反應(yīng)時(shí)間≤3小時(shí)。作為項(xiàng)目組長(zhǎng)，請(qǐng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成以下任務(wù)：1.方案設(shè)計(jì)與論證（15分）現(xiàn)有三種制備工藝：次氯酸鹽氧化法：在堿性條件下，由Fe(NO?)?與NaClO反應(yīng)生成K?FeO?，反應(yīng)方程式為：(2Fe(NO?)?+3NaClO+10NaOH=2Na?FeO?+3NaCl+6NaNO?+5H?O)(Na?FeO?+2KOH=K?FeO?↓+2NaOH)電解法：以鐵為陽極，在KOH溶液中電解氧化生成K?FeO?，陽極反應(yīng)式為：(Fe-6e^-+8OH^-=FeO?^{2-}+4H?O)熔融法：Fe?O?與KNO?、KOH熔融反應(yīng)，需高溫（400-500℃）條件。任務(wù)：（1）從反應(yīng)條件、原子經(jīng)濟(jì)性、安全性三個(gè)維度對(duì)比三種方法，選擇最優(yōu)工藝并說明理由。（2）繪制所選工藝的實(shí)驗(yàn)流程圖，標(biāo)注關(guān)鍵步驟（如原料配比、反應(yīng)溫度、pH控制范圍）。2.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與應(yīng)急預(yù)案（15分）針對(duì)所選工藝，分析可能存在的安全隱患（如Cl?泄漏、高溫熔融物飛濺、強(qiáng)堿腐蝕等），完成以下任務(wù)：（1）列出至少3項(xiàng)主要風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)應(yīng)的防護(hù)裝備（如護(hù)目鏡、防毒面具、耐高溫手套等）。（2）設(shè)計(jì)Cl?泄漏事故的應(yīng)急處理流程，包括團(tuán)隊(duì)分工（如總指揮、疏散組、技術(shù)處理組）和關(guān)鍵操作步驟（如關(guān)閉氣源、通風(fēng)、中和泄漏氣體）。3.數(shù)據(jù)處理與目標(biāo)調(diào)整（10分）團(tuán)隊(duì)首次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：|反應(yīng)溫度|pH值|反應(yīng)時(shí)間|產(chǎn)率|純度||----------|------|----------|------|------||25℃|10|4小時(shí)|72%|95%|任務(wù)：（1）基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)率和純度未達(dá)標(biāo)的可能原因（至少2點(diǎn)）。（2）提出具體優(yōu)化方案（如調(diào)整溫度、pH或反應(yīng)時(shí)間），并預(yù)測(cè)調(diào)整后的數(shù)據(jù)。二、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與沖突解決題（共30分）情景：在K?FeO?制備實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)出現(xiàn)以下問題：成員A：堅(jiān)持將反應(yīng)溫度從方案設(shè)定的25℃提高至35℃，認(rèn)為“溫度升高能加快反應(yīng)速率，彌補(bǔ)前期延誤”，但未與團(tuán)隊(duì)協(xié)商。成員B：負(fù)責(zé)稱量Fe(NO?)?時(shí)，連續(xù)兩次將5.6g誤稱為6.5g，導(dǎo)致原料配比錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)需返工。成員C：操作攪拌裝置時(shí)因未檢查設(shè)備，導(dǎo)致攪拌槳脫落，溶液濺出，延誤實(shí)驗(yàn)進(jìn)度1小時(shí)。1.溝通與問題解決（15分）作為組長(zhǎng)，需分別與A、B、C進(jìn)行溝通，完成以下任務(wù)：（1）針對(duì)成員A的行為，寫出溝通要點(diǎn)（需體現(xiàn)原則性與靈活性的平衡，如“肯定效率意識(shí)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)變量控制的重要性”）。（2）針對(duì)成員B的失誤，提出改進(jìn)措施（如“雙人復(fù)核制度”“使用電子天平校準(zhǔn)”）。（3）針對(duì)成員C的操作問題，設(shè)計(jì)設(shè)備使用SOP（標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程）的核心步驟（如“開機(jī)前檢查、空載試運(yùn)行、異常情況停機(jī)流程”）。2.任務(wù)重分配與進(jìn)度管理（15分）原計(jì)劃2天完成的實(shí)驗(yàn)因上述問題延誤，現(xiàn)需在剩余1天內(nèi)完成。團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有4名成員（含組長(zhǎng)），可支配時(shí)間為上午8:00-12:00，下午13:00-17:00。任務(wù)：（1）重新分配任務(wù)，明確每個(gè)成員在不同時(shí)段的具體工作（如原料準(zhǔn)備、儀器調(diào)試、數(shù)據(jù)記錄、質(zhì)量檢測(cè)等）。（2）制定進(jìn)度追蹤表，標(biāo)注關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)（如“上午10:00前完成原料配比”“下午15:00前完成產(chǎn)物提純”）及延誤應(yīng)對(duì)預(yù)案（如“若提純耗時(shí)超預(yù)期，優(yōu)先保證純度檢測(cè)”）。三、理論應(yīng)用與創(chuàng)新探究題（共40分）1.原理分析與計(jì)算（20分）（1）K?FeO?具有強(qiáng)氧化性，可用于水消毒，其還原產(chǎn)物為Fe3?。寫出K?FeO?消毒殺菌時(shí)的離子方程式，并計(jì)算1molK?FeO?完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。（2）已知Ksp(K?FeO?)=1.6×10??，若在0.1mol/LKOH溶液中制備K?FeO?，計(jì)算FeO?2?的最大濃度（忽略離子水解）。2.拓展探究與跨學(xué)科應(yīng)用（20分）背景：K?FeO?在酸性條件下不穩(wěn)定，可分解為Fe3?和O?，而Fe3?水解生成的Fe(OH)?膠體具有吸附作用。任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)一個(gè)小型探究實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證K?FeO?作為“消毒-凈水一體化”試劑的效果，寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟（如水樣處理、細(xì)菌培養(yǎng)、濁度測(cè)定）和預(yù)期現(xiàn)象。（2）結(jié)合化學(xué)原理與生物學(xué)知識(shí)，分析K?FeO?相比傳統(tǒng)凈水劑（如Cl?、Al?(SO?)?）的優(yōu)勢(shì)（至少2點(diǎn)）。四、綜合評(píng)估與反思題（共20分）1.項(xiàng)目總結(jié)與領(lǐng)導(dǎo)力自評(píng)（10分）（1）從“目標(biāo)達(dá)成度”“團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率”“安全規(guī)范執(zhí)行”三個(gè)維度，對(duì)本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié)（各維度用50字以內(nèi)概括）。（2）作為組長(zhǎng)，反思自身在任務(wù)分配、沖突處理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判中的不足，并提出1項(xiàng)具體改進(jìn)措施（如“建立每日任務(wù)清單制度”“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)前設(shè)備檢查培訓(xùn)”）。2.社會(huì)價(jià)值與可持續(xù)發(fā)展（10分）（1）簡(jiǎn)述K?FeO?在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)“雙碳”目標(biāo)的貢獻(xiàn)（如減少傳統(tǒng)氯消毒副產(chǎn)物、降低污泥處理能耗）。（2）結(jié)合綠色化學(xué)理念，提出1項(xiàng)關(guān)于K?FeO?生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新方向（如使用可再生原料、開發(fā)連續(xù)流反應(yīng)裝置等）。注