高考化学二轮复习创新命题三跨学科交汇命题课件

(共26张PPT)
创新命题三　跨学科交汇命题
研真题 明确考向
答案：B
【高考动向】
近年来，高考化学试卷中出现了许多化学学科与其他学科结合的命题，化学与生物、物理、数学、政治等的跨学科交汇问题是新的考查热点。该类试题常将其他学科的知识与化学知识有机结合，学科之间的交叉融合体现了知识的整体性和联系性。该类试题具有较强的创新性和综合性，侧重考查考生的科学思维能力和跨学科应用能力。
模拟练 提升考能
1.(化学＋生物融合命题)(2025·天津九校联考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
A．药剂A具有还原性
B．①→②过程若有2 mol S—S断裂，则转移4 mol电子
C．②→③过程若药剂B是H2O2，其还原产物为O2
D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S位置来实现对头发的定型
答案：C
解析：①→②是将氢原子添加进去，该过程是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化性，则药剂A具有还原性，故A正确；由题图可知①→②过程中1 mol S—S断裂，可生成2 mol —SH，转移2 mol电子，则2 mol S—S断裂，转移4 mol 电子，故B正确；②→③过程发生氧化反应，若药剂B是H2O2，则B化合价应该降低，因此其还原产物应为H2O，故C错误；通过①→②过程和②→③过程，某些蛋白质中S—S位置发生了改变，因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型，故D正确。
2．(化学＋生物融合命题)(2025·四川眉山三模)CO、O2与人体血液中的血红蛋白(Hb)可建立如下平衡：CO＋HbO2 HbCO＋O2，当HbCO浓度为HbO2浓度的2%时，大脑就会受到严重损伤。生物大分子血红蛋白分子链的部分结构及载氧示意如图。
下列说法错误的是(　　)
A．构成血红蛋白分子链的多肽链之间存在氢键作用
B．血红素中Fe2+提供空轨道形成配位键
C．CO与血红素中Fe2+配位能力强于O2
D．用酸性丙酮提取血红蛋白中血红素时仅发生物理变化
答案：D
解析：蛋白质多肽链之间通过氢键相连，故A正确；由图可知血红素中Fe2+与氧气形成配位键，其中Fe2+提供空轨道、O原子提供孤电子对，故B正确；CO进入人体内可发生反应CO＋HbO2 HbCO＋O2，从而使人缺氧窒息，可知CO与血红素中Fe2+配位能力强于O2，故C正确；酸性丙酮提取血红蛋白中血红素时，同时会使蛋白质变性，变性属于化学变化，故D错误。
3．(化学＋物理融合命题)(2025·广东卷)一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少；电极材料每转移1 mol电子，对应的理论容量为26.8 A·h。
下列说法错误的是(　　)
A．充电时Ⅱ为阳极
B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH降低
C．放电时负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+
D．充电时16 g S能提供的理论容量为26.8 A·h
答案：B
解析：放电时，电极Ⅱ上MnO2减少，说明MnO2转化为Mn2+，化合价降低，发生还原反应，为原电池的正极，由于电解质溶液为MnSO4，故电解质应为酸性溶液，正极反应为MnO2＋2e－＋4H+===Mn2+＋2H2O；则电极Ⅰ为原电池负极，MnS失去电子生成S和Mn2+，负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+。放电时电极Ⅱ为正极，故充电时电极Ⅱ为阳极，A正确；放电时电极Ⅱ为正极，正极反应为MnO2＋2e－＋4H+===Mn2+＋2H2O，反应消耗H+，溶液的pH升高，B错误；放电时电极Ⅰ为原电池负极，负极反应为MnS－2e－===S＋Mn2+，C正确；
根据放电时负极反应，可知充电时阴极反应为S＋Mn2+＋2e－===MnS，每消耗16 g S，即0.5 mol S，转移1 mol电子，据题意可知，能提供的理论容量为26.8 A·h，D正确。

答案：C
解析：根据储罐里的电极液可知，a为正极，在正极上Fe3+得到电子生成Fe2+，b为负极，在负极上Cr2+失去电子生成Cr3+，所以放电时的反应为Fe3+＋Cr2+===Fe2+＋Cr3+。放电时的总反应为Fe3+＋Cr2+===Fe2+＋Cr3+，充电时和放电时相反，故A错误；Fe3+和Fe2+在正极区以及正极液储罐内转换，Cr2+和Cr3+在负极区以及负极液储罐内转换，所以装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，Cl－通过离子交换膜移向负极，即从左向右移动，故B错误；
10 mol Cl－通过离子交换膜，电路中转移10 mol电子，生成1 mol H2，转移2 mol电子，即生成1 g H2，转移1 mol电子，该电池的法拉第效率为60%，则可制备6 g H2，故C正确；相对于锂电，铁铬液流电池成本低，安全性高，但两份溶液体积大、质量大，能量密度低，故D错误。
5．(化学＋数学融合命题)室温下，向c(Al3+)、c(Zn2+)均为0.1 mol·L－1的混合溶液中持续通入H2S气体，始终保持H2S饱和(H2S的物质的量浓度为0.1 mol·L－1)，通过调节pH使Al3+、Zn2+分别沉淀，溶液中－lg c与pH的关系如图所示。其中，c表示Al3+、Zn2+、OH－和S2－的物质的量浓度，Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17。
下列说法错误的是(　　)
A．①代表－lg c(S2－)与pH的关系曲线
B．pH逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为ZnS
C．Al(OH)3的Ksp＝10－32.8
D．Zn2+＋H2S ZnS↓＋2H+的平衡常数K＝10－0.4
答案：D
解析：由于c(Al3+)、c(Zn2+)均为0.1 mol·L－1，则曲线③④表示的离子为Al3+或Zn2+，pOH＝－lg c(OH－)，室温下pH＋pOH＝14，结合pH＝0时，曲线②对应的－lg c＝14，可推知曲线②代表－lg c(OH－)与pH的关系，则曲线①代表－lg c(S2－)与pH的关系，根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知此时pH＝5.8，则c(OH－)＝10－8.2 mol·L－1，同时根据Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，可知曲线④代表－lg c(Al3+)与pH的关系，曲线③代表－lg c(Zn2+)与pH的关系。由分析可知，①代表－lg c(S2－)与pH的关系，A正确；
曲线①代表－lg c(S2－)与pH的关系，曲线③代表－lg c(Zn2+)与pH的关系，则根据二者交点(5.6，10.8)可知，Ksp(ZnS)＝c(Zn2+)·c(S2－)＝10－10.8×10－10.8＝10－21.6，由于Ksp[Zn(OH)2]＝1.2×10－17，故当c(Zn2+)为0.1 mol·L－1时，随pH逐渐增大时，溶液中优先析出的沉淀为ZnS，B正确；曲线②代表－lg c(OH－)与pH的关系，曲线④为－lg c(Al3+)与pH的关系，根据曲线②与曲线④的交点坐标(5.8，8.2)，可知此时pH＝5.8，c(OH－)＝10－8.2 mol·L－1，c(Al3+)＝10－8.2 mol·L－1，则Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3+)·c3(OH－)＝10－8.2×(10－8.2)3＝10－32.8，C正确；