2025年下學(xué)期高三化學(xué)創(chuàng)新題探究專練（一）一、選擇題（每題6分，共42分）新能源材料分析題某車企研發(fā)的鈉離子電池采用層狀氧化物正極材料Na?CoO?，充電時(shí)部分Na?脫出形成Na?.?CoO?。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.充電時(shí)Co元素化合價(jià)升高B.放電時(shí)電子由負(fù)極經(jīng)電解質(zhì)流向正極C.該電池比鋰電池更適合低溫環(huán)境D.可用XRD技術(shù)分析脫鈉前后的晶體結(jié)構(gòu)變化解析：本題結(jié)合2025年高考熱點(diǎn)的電化學(xué)知識(shí)與材料表征技術(shù)。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，電子不能通過(guò)電解質(zhì)（電解質(zhì)導(dǎo)電依靠離子遷移）；C選項(xiàng)正確，鈉離子半徑大于鋰離子，溶劑化能更低，低溫下離子遷移速率更快；D選項(xiàng)涉及新型表征手段，需理解XRD可用于晶體結(jié)構(gòu)分析。環(huán)境化學(xué)應(yīng)用題用納米零價(jià)鐵（nZVI）處理含Cr?O?2?廢水的反應(yīng)機(jī)理如下：①Fe+2H?=Fe2?+H?↑②Cr?O?2?+6Fe2?+14H?=2Cr3?+6Fe3?+7H?O③Fe3?+Fe=3Fe2?下列說(shuō)法正確的是（）A.反應(yīng)①②③的總反應(yīng)為Cr?O?2?+Fe+8H?=2Cr3?+Fe3?+4H?OB.增大nZVI的比表面積可提高Cr?O?2?去除速率C.反應(yīng)過(guò)程中H?僅作為反應(yīng)物D.處理后的廢水中不存在Fe2?解析：本題考查陌生方程式的疊加與納米材料特性。A選項(xiàng)總反應(yīng)應(yīng)為Cr?O?2?+3Fe+14H?=2Cr3?+3Fe3?+7H?O（需消去中間產(chǎn)物Fe2?）；B選項(xiàng)正確，納米材料比表面積大，反應(yīng)活性高；C選項(xiàng)錯(cuò)誤，H?同時(shí)參與反應(yīng)①和②；D選項(xiàng)由反應(yīng)③可知Fe2?為中間產(chǎn)物，廢水中可能殘留。結(jié)構(gòu)化學(xué)創(chuàng)新題鈣鈦礦材料CsPbI?的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（Pb2?位于頂點(diǎn)，Cs?位于體心，I?位于面心），下列說(shuō)法正確的是（）A.該晶體的化學(xué)式為CsPbI?B.Pb2?的配位數(shù)為6C.與Cs?距離最近的I?有8個(gè)D.若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為(4×620)/(N?a3×1021)g/cm3解析：本題考查晶體結(jié)構(gòu)計(jì)算與新型材料應(yīng)用。A選項(xiàng)通過(guò)均攤法計(jì)算：Cs?=1，Pb2?=8×1/8=1，I?=6×1/2=3，化學(xué)式正確；B選項(xiàng)Pb2?周圍最近的I?位于面心，配位數(shù)為12；C選項(xiàng)Cs?位于體心，與6個(gè)面心I?距離最近；D選項(xiàng)計(jì)算錯(cuò)誤，密度應(yīng)為(1×620)/(N?a3×1021)g/cm3（1個(gè)晶胞含1個(gè)CsPbI?）。有機(jī)化學(xué)交叉題某課題組利用基因編輯技術(shù)改造的酶催化合成抗癌藥物中間體，其反應(yīng)如下：![有機(jī)反應(yīng)式]（注：實(shí)際考試中此處應(yīng)有反應(yīng)式，現(xiàn)簡(jiǎn)化描述為：苯甲醛與丙二酸在酶催化下生成肉桂酸）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.該反應(yīng)屬于Knoevenagel縮合反應(yīng)B.酶催化劑可降低反應(yīng)的活化能C.產(chǎn)物分子中所有碳原子可能共平面D.可用核磁共振氫譜區(qū)分反應(yīng)物與產(chǎn)物解析：本題結(jié)合合成生物學(xué)熱點(diǎn)考查有機(jī)反應(yīng)機(jī)理。A選項(xiàng)正確，醛與活性亞甲基化合物的縮合反應(yīng)符合Knoevenagel特征；C選項(xiàng)產(chǎn)物肉桂酸含苯環(huán)和碳碳雙鍵，通過(guò)單鍵旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)所有碳原子共平面；D選項(xiàng)反應(yīng)物丙二酸有3種等效氫，產(chǎn)物肉桂酸有6種等效氫，可通過(guò)核磁區(qū)分。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)題用如圖裝置（夾持裝置略）探究SO?的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是（）![實(shí)驗(yàn)裝置圖]（注：裝置依次為：SO?發(fā)生裝置→品紅溶液→酸性KMnO?溶液→NaOH溶液）A.滴加70%硫酸前需檢查裝置氣密性B.品紅溶液褪色證明SO?具有氧化性C.酸性KMnO?溶液紫色變淺說(shuō)明SO?未被完全吸收D.可用飽和Na?CO?溶液代替NaOH溶液吸收尾氣解析：本題考查實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象分析。B選項(xiàng)品紅褪色體現(xiàn)SO?的漂白性；C選項(xiàng)KMnO?褪色說(shuō)明SO?被氧化，若未完全吸收則后續(xù)NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸；D選項(xiàng)錯(cuò)誤，SO?與Na?CO?反應(yīng)生成CO?，引入新雜質(zhì)，應(yīng)使用Na?SO?溶液。化學(xué)平衡圖像題在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)ΔH＜0，下列圖像正確的是（）![平衡圖像選項(xiàng)]（注：選項(xiàng)包括溫度-轉(zhuǎn)化率、壓強(qiáng)-反應(yīng)速率、濃度-時(shí)間等圖像）解析：本題需結(jié)合勒沙特列原理分析多變量圖像。升高溫度平衡逆向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率降低（A選項(xiàng)正確）；增大壓強(qiáng)正反應(yīng)速率增幅更大（B選項(xiàng)錯(cuò)誤）；使用催化劑不影響平衡狀態(tài)（C選項(xiàng)錯(cuò)誤）；D選項(xiàng)中c(CH?OH)起始濃度不為0，不符合反應(yīng)起點(diǎn)。工業(yè)流程分析題從某低品位銅礦（主要含Cu?S、FeS）中提取銅的流程如下：![工業(yè)流程圖]（注：流程包括焙燒→酸浸→萃取→電解等步驟）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.焙燒時(shí)Cu?S轉(zhuǎn)化為CuO和SO?B.酸浸后溶液中含F(xiàn)e3?需用鐵粉還原C.萃取劑應(yīng)選擇對(duì)Cu2?有高選擇性的有機(jī)胺D.電解時(shí)陰極反應(yīng)為Cu2?+2e?=Cu解析：本題考查金屬冶煉流程。B選項(xiàng)錯(cuò)誤，酸浸時(shí)FeS被氧化為Fe3?，需用還原劑（如SO?）將Fe3?還原為Fe2?，避免引入Fe雜質(zhì)；C選項(xiàng)正確，有機(jī)胺類萃取劑可通過(guò)離子交換選擇性萃取Cu2?。二、非選擇題（共58分）8.化學(xué)反應(yīng)原理綜合題（14分）碳中和背景下，CO?加氫合成甲醇技術(shù)備受關(guān)注。在某催化劑作用下主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)ΔH?=-49.0kJ/molⅡ.CO?(g)+H?(g)?CO(g)+H?O(g)ΔH?=+41.2kJ/mol（1）計(jì)算反應(yīng)CO(g)+2H?(g)?CH?OH(g)的ΔH=______kJ/mol。（2分）（2）在恒溫恒壓容器中按n(CO?):n(H?)=1:3投料，達(dá)平衡時(shí)CO?轉(zhuǎn)化率為20%，CH?OH選擇性為75%（選擇性=目標(biāo)產(chǎn)物物質(zhì)的量/總產(chǎn)物物質(zhì)的量×100%）。①列式計(jì)算H?的轉(zhuǎn)化率______。（4分）②若升高溫度，CO的產(chǎn)率______（填“增大”“減小”或“不變”），理由是______。（3分）（3）某研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新型催化劑可顯著降低反應(yīng)Ⅰ的活化能，下列示意圖能正確表示催化劑對(duì)反應(yīng)影響的是______（填標(biāo)號(hào)）。（2分）![能量示意圖選項(xiàng)]（4）工業(yè)上常在原料氣中摻入少量CO，結(jié)合反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ分析其作用：______。（3分）答案與解析：（1）-90.2（根據(jù)蓋斯定律：ΔH=ΔH?-ΔH?=-49.0-41.2=-90.2kJ/mol）（2）①設(shè)起始n(CO?)=1mol，n(H?)=3mol。轉(zhuǎn)化的CO?為0.2mol，其中75%生成CH?OH（0.15mol），25%生成CO（0.05mol）。由反應(yīng)Ⅰ：0.15molCO?消耗0.45molH?由反應(yīng)Ⅱ：0.05molCO?消耗0.05molH?總消耗H?=0.5mol，H?轉(zhuǎn)化率=0.5/3×100%≈16.7%②增大；反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，升高溫度平衡正向移動(dòng)（3）B（催化劑降低活化能，但不改變反應(yīng)熱）（4）CO可抑制反應(yīng)Ⅱ正向進(jìn)行，提高CH?OH選擇性；同時(shí)作為反應(yīng)Ⅲ的反應(yīng)物，提高H?利用率9.物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（15分）鈣鈦礦太陽(yáng)能電池材料CsSnI?具有優(yōu)異的光電性能，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）Sn的價(jià)電子排布式為_(kāi)_____，Cs在周期表中的位置是______。（3分）（2）該晶胞中I?的配位數(shù)為_(kāi)_____，與Cs?等距離且最近的Sn2?有______個(gè)。（4分）（3）已知晶胞參數(shù)a=620pm，計(jì)算CsSnI?的密度ρ=g/cm3（列出計(jì)算式，N?=6.02×1023mol?1）。（3分）（4）Sn2?易被氧化為Sn??，請(qǐng)從電子排布角度解釋原因：。（2分）（5）CsSnI?的禁帶寬度為1.3eV，小于傳統(tǒng)硅基材料（1.1eV），但其光吸收效率更高，原因是______。（3分）答案與解析：（1）5s25p2；第六周期IA族（2）6；8（I?位于棱心，與2個(gè)Sn2?（頂點(diǎn)）配位；Cs?位于體心，與8個(gè)頂點(diǎn)Sn2?等距）（3）ρ=(4×58.5+4×118.7+12×126.9)/(N?×(620×10?1?)3)（晶胞中Cs?=4，Sn2?=4，I?=12）（4）Sn2?的5s2孤對(duì)電子易失去，形成更穩(wěn)定的5s?結(jié)構(gòu)（5）CsSnI?為直接帶隙半導(dǎo)體，電子躍遷無(wú)需聲子參與，光吸收系數(shù)更大10.有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)（15分）化合物G是一種抗抑郁藥物中間體，其合成路線如下：![有機(jī)合成路線]（簡(jiǎn)化描述：A→B→C→D→E→F→G，含取代、氧化、還原等反應(yīng)）已知：①R-NO?→R-NH?（Fe/HCl）②（1）A的化學(xué)名稱是______，B中官能團(tuán)的名稱是______。（3分）（2）寫出C→D的化學(xué)方程式：。（3分）（3）E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，F(xiàn)→G的反應(yīng)類型是______。（4分）（4）同時(shí)滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體有______種（不考慮立體異構(gòu)）。（5分）①含有苯環(huán)且苯環(huán)上有3個(gè)取代基②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)③能與FeCl?溶液發(fā)生顯色反應(yīng)答案與解析：（1）硝基苯；硝基、羧基（2）（C為對(duì)硝基苯甲酸，與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)：）（3）；還原反應(yīng)（硝基轉(zhuǎn)化為氨基）（4）20（苯環(huán)上3個(gè)取代基為-OH、-CHO、-CH?CH?，先固定-OH和-CHO，有鄰、間、對(duì)3種位置，再插入-CH?CH?：鄰位時(shí)有4種，間位時(shí)有4種，對(duì)位時(shí)有2種，共3×(4+4+2)=30？此處需重新計(jì)算：苯環(huán)上三個(gè)不同取代基的排列方式為10種，每種取代基組合對(duì)應(yīng)2種排列，共10×2=20種）11.實(shí)驗(yàn)綜合題（14分）某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀K?[Fe(C?O?)?]·3H?O的分解產(chǎn)物”，實(shí)驗(yàn)裝置如下：![實(shí)驗(yàn)裝置圖]（依次為：樣品試管→無(wú)水CuSO?→澄清石灰水→NaOH溶液→濃硫酸→灼熱CuO→澄清石灰水→堿石灰）查閱資料：①K?[Fe(C?O?)?]分解溫度為400~500℃②草酸亞鐵分解產(chǎn)物為FeO、CO、CO?（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前需通入N?的目的是______。（2分）（2）裝置B中無(wú)水CuSO?變藍(lán)，說(shuō)明分解產(chǎn)物有______；裝置C中現(xiàn)象是______，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。（4分）（3）裝置E中濃硫酸的作用是______，裝置F中黑色固體變紅，說(shuō)明分解產(chǎn)物有______。（3分）（4）甲同學(xué)認(rèn)為還需補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證明K?CO?的生成，合理的方案是______。（3分）（5）寫出K?[Fe(C?O?)?]分解的化學(xué)方程式：______。（2分）答案與解析：（1）排盡裝置內(nèi)空氣，防止O?干擾實(shí)驗(yàn)（2）H?O；澄清石灰水變渾濁；（3）干燥氣體；CO（與CuO反應(yīng)生成Cu和CO?）（4）取裝置A中殘留固體，溶于水后滴加BaCl?溶液，若產(chǎn)生白色沉淀則證明有K?CO?（5）2K?[Fe(C?O?)?]·3H?O3K?CO?+Fe?O?+3CO?↑+6CO↑+6H?O三、解題策略總結(jié)信息提取技巧：面對(duì)工業(yè)流程、科研文獻(xiàn)等長(zhǎng)題干，需快速定位關(guān)鍵詞（如“原子經(jīng)濟(jì)性”“比表面積”），建立題干信息與課本知識(shí)的關(guān)聯(lián)。計(jì)算能力強(qiáng)化：電化學(xué)計(jì)算中需靈活運(yùn)用法拉第定律（Q=It=nF），平衡計(jì)算中