2025年下學(xué)期高二化學(xué)職業(yè)生涯規(guī)劃化學(xué)試題（二）一、選擇題（每題3分，共30分）材料化學(xué)工程師在研發(fā)新型鋰電池時(shí)，需關(guān)注電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性。下列鋰電極材料中，理論比容量最高的是（）A.LiCoO?B.LiFePO?C.LiMn?O?D.Li?Ti?O??環(huán)境監(jiān)測(cè)分析師常用分光光度法檢測(cè)水中重金屬離子。若某水樣中Cr3?濃度為0.1mol/L，其吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)λmax主要取決于（）A.溶液濃度B.比色皿厚度C.Cr3?的電子躍遷能級(jí)差D.光源強(qiáng)度藥物合成研究員設(shè)計(jì)阿司匹林（乙酰水楊酸）的合成路線時(shí)，需選擇合適的?；噭Ｏ铝性噭┲心軐?shí)現(xiàn)水楊酸羥基?；氖牵ǎ〢.CH?COOHB.CH?COOCH?C.(CH?CO)?OD.CH?CH?OH食品檢驗(yàn)員在檢測(cè)食品添加劑時(shí)，需依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》。下列食品添加劑中屬于防腐劑的是（）A.亞硝酸鈉B.碳酸氫鈉C.維生素CD.山梨酸鉀石油化工工藝工程師優(yōu)化催化裂化工藝時(shí)，需控制反應(yīng)條件以提高汽油產(chǎn)率。催化裂化的主要反應(yīng)類(lèi)型是（）A.加成反應(yīng)B.取代反應(yīng)C.裂化反應(yīng)D.聚合反應(yīng)法醫(yī)毒物分析師通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）鑒定毒物。GC-MS分離混合物的原理是基于各組分在固定相和流動(dòng)相之間的（）A.分配系數(shù)差異B.分子大小差異C.電荷差異D.密度差異化妝品研發(fā)工程師在配方中添加透明質(zhì)酸（玻尿酸）作為保濕劑，其保濕原理主要是（）A.形成油脂膜隔絕水分蒸發(fā)B.與水形成氫鍵鎖住水分C.分解產(chǎn)生水分補(bǔ)充皮膚D.降低水的表面張力冶金工程師從黃銅礦（CuFeS?）冶煉銅時(shí)，需經(jīng)歷“焙燒→熔煉→電解精煉”過(guò)程。焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2CuFeS?+O?→Cu?S+2FeS+SO?，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為（）A.1:2B.1:4C.1:8D.1:16核化學(xué)研究員研究放射性同位素的半衰期。若某放射性核素的半衰期為10天，經(jīng)過(guò)30天后剩余量占初始量的（）A.1/2B.1/4C.1/8D.1/16高分子材料工程師設(shè)計(jì)可降解塑料時(shí)，需選擇易水解的鏈段結(jié)構(gòu)。下列高分子鏈段中，最易被生物降解的是（）A.-[-CH?-CH?-]-B.-[-CH?-CH(CH?)-]-C.-[-O-CH?-CH?-O-CO-]-D.-[-CF?-CF?-]-二、填空題（每空2分，共40分）水質(zhì)處理工程師采用混凝法去除水中膠體雜質(zhì)，常用的混凝劑有明礬[KAl(SO?)?·12H?O]，其凈水原理是Al3?水解生成________（填化學(xué)式）膠體，吸附水中懸浮顆粒?；瘜W(xué)教師在演示“鋁熱反應(yīng)”時(shí)，需使用鎂條作為引燃劑，反應(yīng)方程式為2Al+Fe?O?$\stackrel{高溫}{=}$Al?O?+2Fe，該反應(yīng)的ΔH________0（填“>”或“<”），屬于________反應(yīng)（填四大基本反應(yīng)類(lèi)型）。電池研發(fā)工程師開(kāi)發(fā)固態(tài)電池時(shí)，需解決電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率問(wèn)題。Li?在石榴石型電解質(zhì)（Li?La?Zr?O??）中的遷移速率與________（填兩個(gè)因素）密切相關(guān)。香料化學(xué)家提取植物精油時(shí)，根據(jù)成分的沸點(diǎn)差異選擇蒸餾方式。玫瑰精油的提取宜采用________蒸餾，而橘皮精油因含果蠟需采用________蒸餾。工業(yè)催化工程師研究合成氨反應(yīng)N?+3H?$\stackrel{催化劑}{\rightleftharpoons}$2NH?時(shí)，需選擇鐵基催化劑并控制反應(yīng)條件。該反應(yīng)的催化劑活性中心是________（填元素符號(hào)），提高氨產(chǎn)率的措施有________（舉1例）。材料表征工程師使用X射線衍射（XRD）分析晶體結(jié)構(gòu)，通過(guò)布拉格方程2dsinθ=nλ計(jì)算晶面間距d。若Cu靶Kα射線波長(zhǎng)λ=0.154nm，某衍射峰的θ=30°，則對(duì)應(yīng)的晶面間距d=________nm（n=1）。電鍍工藝工程師在鐵制品表面鍍鋅防腐蝕，采用ZnCl?溶液為電解液，陽(yáng)極材料應(yīng)選擇________（填“純鋅”或“石墨”），陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。藥物分析師測(cè)定某片劑中布洛芬含量時(shí)，采用高效液相色譜（HPLC）外標(biāo)法。若標(biāo)準(zhǔn)品濃度為10μg/mL時(shí)峰面積為5000，樣品峰面積為4000，則樣品濃度為_(kāi)_______μg/mL，該方法的定量依據(jù)是________。三、簡(jiǎn)答題（共40分）（10分）環(huán)境工程師處理工業(yè)廢水時(shí)，常采用“中和-沉淀-吸附”三級(jí)工藝。（1）某酸性廢水中含H?SO?和CuSO?，若直接排放會(huì)導(dǎo)致水體酸化和重金屬污染。寫(xiě)出加入Ca(OH)?進(jìn)行中和沉淀時(shí)，Cu2?轉(zhuǎn)化為沉淀的離子方程式，并計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K（已知Cu(OH)?的Ksp=2.2×10?2?，H?O的Kw=1×10?1?）。（2）沉淀后的廢水仍含少量有機(jī)物，需通過(guò)活性炭吸附處理。簡(jiǎn)述活性炭的吸附原理及影響吸附效果的兩個(gè)因素。（12分）藥物研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)抗高血壓藥物“卡托普利”（含-SH基團(tuán)）的合成路線如下：$\text{原料A}\xrightarrow[\Delta]{\text{ClCH}_2\text{COOH,NaOH}}\text{中間體B}\xrightarrow{\text{HNO}_2}\text{卡托普利}$（1）若原料A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為HSCH?CH(NH?)COOH，寫(xiě)出中間體B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并指出第一步反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型。（2）卡托普利的-SH基團(tuán)易被氧化而失效，需添加抗氧劑如維生素C。從氧化還原角度解釋維生素C的作用，并寫(xiě)出-SH被O?氧化為-S-S-的化學(xué)方程式（用R-SH表示卡托普利分子）。（8分）材料科學(xué)家研發(fā)新型陶瓷基復(fù)合材料時(shí)，需測(cè)試其耐高溫性能。（1）某SiC陶瓷在空氣中高溫氧化生成SiO?和CO?，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）通過(guò)熱重分析（TGA）測(cè)定SiC的氧化速率，已知樣品初始質(zhì)量為10mg，在800℃下氧化2小時(shí)后質(zhì)量增加至11.2mg，計(jì)算該溫度下SiC的氧化速率（以mg/min表示）。（10分）食品加工中，面團(tuán)發(fā)酵需控制pH和溫度以避免酸度過(guò)高。（1）酵母發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸主要是乳酸（CH?CH(OH)COOH），寫(xiě)出乳酸與NaHCO?反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）若發(fā)酵面團(tuán)的pH從6.0降至4.0，計(jì)算氫離子濃度增大的倍數(shù)（已知pH=-lgc(H?)）。四、綜合應(yīng)用題（共50分）（20分）新能源電池研發(fā)項(xiàng)目某團(tuán)隊(duì)擬開(kāi)發(fā)鈉離子電池替代鋰離子電池，以降低成本。已知：正極材料候選：NaCoO?、NaFePO?、Na?MnO?負(fù)極材料候選：硬碳、金屬鈉、NaTi?(PO?)?電解液：1mol/LNaClO?的碳酸乙烯酯（EC）/碳酸二甲酯（DMC）溶液（1）從資源豐度和成本角度，分析選擇鈉離子電池而非鋰離子電池的原因（列舉2點(diǎn)）。（2）寫(xiě)出NaFePO?作為正極時(shí)的充電反應(yīng)式（假設(shè)Na?脫出）。（3）硬碳負(fù)極的儲(chǔ)鈉機(jī)理是Na?嵌入碳層間隙，若硬碳的理論儲(chǔ)鈉量為300mAh/g，計(jì)算1g硬碳完全儲(chǔ)鈉時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)（1mAh=3.6C，F(xiàn)=96500C/mol）。（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同正極材料的循環(huán)穩(wěn)定性（寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄指標(biāo)及注意事項(xiàng)）。（30分）綠色化學(xué)工藝設(shè)計(jì)某化工廠擬采用“環(huán)己烷氧化法”生產(chǎn)己二酸（尼龍66原料），傳統(tǒng)工藝使用濃HNO?作氧化劑，產(chǎn)生大量NO?廢氣?，F(xiàn)需改進(jìn)工藝，要求：氧化劑替換為H?O?（綠色氧化劑）催化劑選用可回收的雜多酸（如磷鎢酸H?PW??O??）反應(yīng)條件：80℃，0.5MPa，反應(yīng)時(shí)間4h（1）寫(xiě)出環(huán)己烷（C?H??）被H?O?氧化為己二酸（HOOC(CH?)?COOH）的化學(xué)方程式。（2）計(jì)算理論上氧化1mol環(huán)己烷所需H?O?的質(zhì)量（H?O?的摩爾質(zhì)量為34g/mol）。（3）與傳統(tǒng)工藝相比，新工藝的環(huán)境效益體現(xiàn)在哪些方面（列舉3點(diǎn)）？（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定反應(yīng)轉(zhuǎn)化率（提示：通過(guò)滴定法測(cè)定未反應(yīng)的環(huán)己烷或生成的己二酸）。（5）若雜多酸催化劑的循環(huán)使用次數(shù)達(dá)50次，計(jì)算每次循環(huán)的催化劑損耗率（假設(shè)初始投入100g，50次后剩余80g）。五、職業(yè)情境分析題（共20分）（20分）化學(xué)相關(guān)職業(yè)決策某高二學(xué)生對(duì)以下三個(gè)化學(xué)相關(guān)職業(yè)感興趣，需結(jié)合化學(xué)知識(shí)和職業(yè)特點(diǎn)做出選擇：A.化妝品研發(fā)工程師：需掌握有機(jī)化學(xué)（表面活性劑、高分子材料）、分析化學(xué)（配方穩(wěn)定性測(cè)試）B.核電化學(xué)工程師：需掌握核化學(xué)（放射性物質(zhì)處理）、電化學(xué)（反應(yīng)堆水質(zhì)控制）C.農(nóng)業(yè)化學(xué)分析師：需掌握無(wú)機(jī)化學(xué)（化肥成分）、色譜分析（農(nóng)藥殘留檢測(cè)）（1）分別列舉A、B、C職業(yè)中1項(xiàng)核心化學(xué)技能，并說(shuō)明該技能在實(shí)際工作中的應(yīng)用場(chǎng)景。（2）從個(gè)人職業(yè)發(fā)展角度，分析選擇某一職業(yè)時(shí)需考慮的化學(xué)學(xué)科能力（如實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等，列舉2點(diǎn)）。（3）若選擇職業(yè)A，設(shè)計(jì)一個(gè)“天然植物提取物防曬霜”的研發(fā)流程（從原料篩選到產(chǎn)品測(cè)試