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热点情境专练(六)　打破模块界限的融合命题新考法
(选择题每小题3分)
创新考法1　化学各模块间的融合命题考查
1.(有机与电化学融合)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是(　　)
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了0.1 mol电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
2.(有机与结构化学融合)一种含Co催化剂催化羰化酯化的反应机理如图,其中Me为甲基,L为中性配体。下列说法不正确的是(　　)
A.该催化剂中Co的化合价不同
B.该过程中碳原子杂化方式发生改变
C.若用C18O参与反应,可得到
D.可通过改变醇的种类增加产物水解后羧酸的碳原子数
3.(有机与反应原理融合)铜催化乙炔选择性氢化制备1,3-丁二烯的反应机理和部分反应历程如图(吸附在铜催化剂表面上的物种用*标注)。
反应机理
下列说法错误的是(　　)
A.反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ的速率
B.增大Cu的表面积,可加快反应速率,但不能提高C2H2的平衡转化率
C.C2转化成C4H6(g)过程中,有非极性键的断裂和形成
D.若用丙炔为原料,将生成两种分子式为C6H10的有机物
4.(反应原理与有机、结构化学融合)中国科学院化学研究所发表了化合物1催化CO2氢化的机理,该机理中化合物1(s)→化合物2(s)的历程和其相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是 (　　)
化合物1与CO2反应生成化合物2
相对能量曲线
A.化合物1(s)和化合物2(s)中碳原子的杂化方式均有3种
B.化合物I1-2是该过程的中间产物
C.选择更优催化剂可以提高CO2的平衡转化率
D.该过程的总反应速率主要由过程②决定
创新考法2　化学与生物学科间融合命题考查
5.(2025·湖南长沙模拟)腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,其分子结构如图。下列有关该物质说法正确的是(　　)
A.水解生成的碱基的分子式为C5H6N5
B.能发生消去反应和加成反应
C.水解生成的戊糖的核磁共振氢谱有7组峰
D.所有中心原子均采取sp3杂化
6.(2025·黑龙江大庆三模)腺嘌呤核苷酸是生产核酸类药物的中间体,结构如图,下列说法正确的是 (　　)
腺嘌呤核苷酸
A.腺嘌呤核苷酸具有两性
B.1 mol腺嘌呤核苷酸最多能消耗5 mol NaOH
C.腺嘌呤核苷酸中P原子的杂化方式为sp3d
D.1 mol腺嘌呤核苷酸有3 mol手性碳原子
创新考法3　化学与物理、数学学科间融合命题考查
7.(化学与物理融合)下列设计的实验装置或方案不能达到相应实验目的的是(　　)
A.利用图A装置吸收HCl,并制取盐酸
B.利用图B装置收集H2
C.利用图C装置收集NH3,并制取浓氨水
D.利用图D装置收集I2(g),并制取碘的苯溶液
8.(化学与数学融合)氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂,在其立方晶胞中掺杂Y2O3,Y3+占据原来Ce4+的位置,可以得到更稳定的结构,这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用,CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a pm。
已知:O2-的空缺率=×100%。下列说法正确的是(　　)
A.已知M点原子的分数坐标为(0,0,0),则N点原子的分数坐标为(1,0,1)
B.CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为6
C.CeO2晶体的密度为 g·cm-3
D.若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=0.6∶0.2的晶体,则此晶体中O2-的空缺率为10%
参考答案
1.B　解析:由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,起催化和导电作用,A正确;2 mol Br-在阳极上失去2 mol电子后生成1 mol Br2,1 mol Br2与H2O反应生成1 mol HBrO,1 mol HBrO与1 mol葡萄糖反应生成1 mol葡萄糖酸,1 mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙,故每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移4 mol电子,B错误;葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯,C正确;葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应,D正确。
2.D　解析:根据催化剂结构可知,催化剂中Co的化合价不同,A正确;由反应机理可知,碳原子存在化学键的变化,故碳的杂化方式发生变化,B正确;结合图示反应机理可知,若用C18O参与反应,可得到,C正确;醇的种类改变,只能改变酯基水解后醇分子中碳原子个数,D错误。
3.D　解析:根据图示,反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能,所以反应Ⅰ的速率小于反应Ⅱ的速率,A正确;增大Cu的表面积,可加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,不能提高C2H2的平衡转化率,B正确;根据图示,C2转化成C4H6(g)过程中,先是碳碳双键中有1个键断裂,后又有碳碳双键和碳碳单键的形成,故有非极性键的断裂和形成,C正确;若原料用丙炔,则会有CH3CHCH—CHCHCH3、CH2C(CH3)—C(CH3)CH2、CH3CHCH—C(CH3)CH2共3种分子式为C6H10的有机物生成,D错误。
4.C　解析:化合物1(s)和化合物2(s)中的—CH2—碳原子采取sp3杂化,吡啶环中的碳原子采取sp2杂化,CO中的碳原子采取sp杂化,A正确;化合物1(s)转化为化合物I1-2,再转化为化合物2(s),故化合物I1-2是该过程的中间产物,B正确;选择更优催化剂可以提高反应速率,但平衡不移动,CO2的平衡转化率不变,C错误;由图可知,过程②的活化能大,反应速率慢,是总反应的决速步,D正确。
5.B　解析:腺嘌呤核苷酸水解生成的碱基是腺嘌呤,其分子式为C5H5N5,A错误;该分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应,分子中含有碳氮双键等不饱和键,能发生加成反应,B正确;水解生成的戊糖结构中,有9种不同化学环境的氢原子,所以其核磁共振氢谱有9组峰,C错误;分子中形成双键的氮原子和碳原子采取sp2杂化,并非所有中心原子均采取sp3杂化,D错误。
6.A　解析:由腺嘌呤核苷酸的结构可知,该物质具有两性,A正确;该有机物水解生成H3PO4,其他官能团和NaOH不反应,磷酸和氢氧化钠以1∶3反应,故1 mol该物质最多消耗3 mol氢氧化钠,B错误;腺嘌呤核苷酸中磷原子的价层电子对数为+4=4,故杂化方式为sp3,C错误;1个腺嘌呤核苷酸分子中有4个手性碳原子(含氧五元杂环中的碳原子),故1 mol腺嘌呤核苷酸有4 mol手性碳原子,D错误。
7.B　解析:HCl极易溶于水,可形成盐酸,倒扣的漏斗起防止倒吸的作用,A正确;H2的密度比空气的密度小,应该用向下排空气法收集H2,图B为向上排空气法,B错误;NH3的密度小于空气的密度,又极易溶于水,所以用向下排空气法收集,烧杯下层是CCl4,可以防止发生倒吸,上层水吸收氨可以制取浓氨水,C正确;I2易溶于苯,微溶于水,用苯收集I2(g),下层的水可以防止苯倒吸,D正确。
8.D　解析:由于M点原子的分数坐标为(0,0,0),则N点原子的分数坐标为(1,1,1),A错误;根据图示,CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为12,B错误;根据均摊原则,CeO2晶胞中Ce4+的数目为4,O2-的数目为8,CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a pm,则晶胞边长为 pm,晶体的密度为 g·cm-3= g·cm-3,C错误;CeO2中阳离子和阴离子的个数比为1∶2,若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)=0.6∶0.2的晶体,阳离子和阴离子的个数比为1∶1.8,则此晶体中O2-的空缺率为×100%=10%,D正确。
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