2025年北京高考化学复习专练：新材料与新技术（解析版）

热点素材01新材料与新技术

热点解读

新材料是在环保理念推出之后引发的对不可再生资源节约利用的一种新的科技理念，新能源新材料是指新

近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。

一、新材料主要发展方向有：

1.超导材料：超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度（TC）。

超导材料研究的难题是突破"温度障碍"，即寻找高温超导材料。高温超导体都具有相当高的磁性能，能够

用来产生20T以上的强磁场。超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。

2.能源材料：能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。

3.智能材料：智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术

新材料发展的重要方向之一。如英国宇航公司的导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英

国开发出一种快速反应的记忆合金，已成功在应用于卫星天线等、医学等领域。

4.磁性材料：磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料二类。软磁材料是指那些易于磁化并可反复磁化的材

料，但当磁场去除后，磁性即随之消失；目前常用的软磁体有铁硅合金、铁银合金、非晶金属。永磁材料

经磁化后，去除外磁场仍保留磁性，其性能特点是具有高的剩磁、高的矫顽力。永磁材料包括铁氧体和金

属永磁材料两类。

5.纳米材料：纳米材料是纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的科学分支。纳米材料的制备与合

成技术是当前主要的研究方向，虽然在样品的合成上取得了一些进展，但至今仍不能制备出大量的块状样

品，因此研究纳米材料的制备对其应用起着至关重要的作用。

二、新技术

1.电化学技术相关

①新型电池技术：如锂离子电池（特别是固态锂离子电池）的工作原理。包括正负极材料（正极材料有锂

钻氧化物、锂铁磷酸盐等，负极材料有石墨等）的充放电过程中的氧化还原反应。高考会考查电极反应式

的书写，例如，在锂离子电池充电时，阴极（相当于原电池的负极）发生的反应是Li++e=Li。

②电解技术的新应用：像电解海水制氢，其阳极反应是2H2O-4e-=O2+4H+,阴极反应是2HzO+2e-

=H2+2OH-O还可能涉及利用电解技术进行金属的精炼（如电解精炼铜，阳极是粗铜，阴极是纯铜，电解

质溶液是硫酸铜溶液）。

2.化学分析技术

①光谱分析技术：如红外光谱用于有机物官能团的鉴定。不同的官能团在红外光谱中有特定的吸收峰，例

如，-0H在3200-3600cm-i有宽吸收峰，这可以帮助判断有机物的结构。

②色谱分析技术：包括气相色谱和液相色谱，主要用于混合物的分离和分析。在分离过程中，利用不同

物质在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分离，然后通过检测器进行检测和定量分析。

3.绿色化学技术

①原子经济性反应：强调在化学反应中，原料分子中的原子尽可能多地转化为产物，最大限度地利用原

料。例如，加成反应的原子经济性就比较高，像乙烯和澳的加成反应CH2=CH2+B「2-CH2Br-

CH2Br,原子利用率为100%（理论上）。

②催化剂的新应用：新型催化剂可以提高反应效率，降低反应条件。如酶催化剂在生物化学合成中的应

用，或者新型固体酸催化剂在有机合成反应（如酯化反应）中的应用，能使反应在更温和的条件下进行。

（建议用时：40分钟）

考向01新材料

1.我国科研人员分析嫦娥五号月壤，首次在月壤样本中发现了天然形成的少层石墨烯（2〜7层）。下列

有关石墨烯的说法正确的是

A.可能具有良好的导电性能

B.与石墨结构相似，都属于共价晶体

C.碳原子均为Sp3杂化

D.与金刚石互为同分异构体

【答案】A

【来源】北京市海淀区2024-2025学年高三上学期11月期中考试化学试题

【详解】A.石墨烯是单层石墨，石墨是导体，所以石墨烯可能具有良好的导电性能，A正确;

B.石墨烯与石墨结构相似，都属于混合晶体，B错误；

C.石墨烯是层状结构，其中碳原子均为sp2杂化，C错误；

D,石墨烯与金刚石为碳元素的不同单质，互为同素异形体，D错误；

故选A。

2.2020年7月23日我国首个火星探测器"天问一号"发射成功。火星车所涉及的下列材料中属于合成材料

的是

A.探测仪镜头材料一一二氧化硅B.车轮材料一一钛合金

C.温控涂层材料一一聚酰胺D.太阳能电池复合材料一一石墨纤维和硅

【答案】C

【来源】北京西城外国语学校2024-2025学年高三上学期期中化学试题

【详解】A.二氧化硅属于非金属氧化物，不是合成材料，A不符合题意；

B.钛合金是新型合金，属于金属材料，B不符合题意；

C.聚酰胺是有机高分子材料，是合成材料，C符合题意；

D.石墨纤维和硅是非金属材料，D不符合题意；

故选Co

3.钛合金具有很多优良性能，如耐腐蚀、熔点高、密度小、可塑性好等，尤其与人体器官有很好的生物

相容性。据此，下列用途不适合钛合金的是

A.制人造骨关节B.制飞机外壳

C.制保险丝D.制装饰门

【答案】C

【来源】北京市通州区2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题

【详解】A.钛与人体器官具有很好的“生物相容性"，因此可用于制造人造骨，A不符合题意；

B.钛的熔点较高，且密度较小，且易于加工，因此可用于制造航天飞机，B不符合题意；

C.钛的熔点较高，如果用钛做保险丝，在电路发生短路时，保险丝难以熔断，达不到断路的作用，无法

实现保险丝作用，C符合题意；

D.因为钛和钛的合金密度小、可塑性好、易于加工，所以可用于制造装饰做钛合金装饰门，D不符合题

思；

故选Co

4.北京2022年冬奥会中使用了大量新材料，下列属于无机非金属材料的是

颁奖礼服中的石墨烯发热材料可降解餐具中的聚乳酸材料

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【来源】北京首都师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期考前热身化学试题

【详解】A.速滑冰刀中的钛合金属于金属材料，A不符合题意；

B.“飞扬”火炬中的聚硅氮烷树脂属于有机高分子材料，B不符合题意；

C.颁奖礼服中的石墨烯发热材料中，石墨烯是由石墨晶体剥离出的单层石墨，属于无机非金属材料，C符

合题意；

D.聚乳酸是乳酸的缩聚反应产物，属于有机高分子材料，D不符合题意；

故选Co

5.新技术新材料在我国探月工程中大放异彩，例如：

令用于供能的太阳电池阵及锂离子蓄电池组；

＜用于制作网状天线的铝金属丝纺织经编技术；

令用于制作探测器取样钻杆的碳化硅增强铝基复合材料。

下列说法不正确的是

X

A.Li位于第二周期IA族B.制作天线利用了金属的延展性

C.碳化硅属于共价晶体D.碳化硅的熔点比金刚石的高

【答案】D

【来源】北京市海淀区2023-2024学年高三下学期期末练习(二模)化学试题

【详解】A.Li为3号元素，位于第二周期IA族，A正确；

B.制作天线利用了金属的延展性，能拉成丝，B正确；

C.碳化硅是通过共价键形成的，属于共价晶体，C正确；

D.碳原子半径小于硅，碳碳键键长小于碳硅键，则碳碳键键能更大，使得碳化硅的熔点比金刚石的低，

D错误；

故选D。

6.最近，我国研究人员成功制备出高强度、高导电性、高耐热的铝一错一铳(Al-Zr-Sc)合金材料，为

提升我国绿色铝产业深加工能力提供了支撑。下列说法不正确的是

A.AI是地壳中含量最多的金属元素

B.基态Qc的简化电子排布式是[Ar]3d24sl

C.Al-Zr-Sc合金具有高强度与合金的结构相关

D.Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关

【答案】B

【来源】2024届北京市朝阳区高三下学期二模化学试题

【详解】A.AI元素是地壳中含量最多的金属元素，A正确；

B.Sc为21号元素，基态"Sc的简化电子排布式是[Ar]3dzs2,B错误；

C.物质的性质决定物质的用途，Al-Zr-Sc合金具有高强度与合金的结构相关，C正确；

D.电子的定向移动形成电流，Al-Zr-Sc合金的导电性与自由电子的运动相关，D正确；

故选Bo

7.化学与生产、生活、密切相关，下列说法不正确的是

A.北京冬奥会吉祥物"冰墩墩”使用的聚乙烯属于有机高分子材料

B."墨子号"卫星的成功发射实现了光纤量子通信，光纤的主要成分为二氧化硅

C.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料

D.焰火中的红色来源于钠盐灼烧

【答案】D

【来源】化学（北京卷01）-2024年高考押题预测卷

【详解】A.聚乙烯属于合成有机高分子材料，A正确；

B.光纤的主要成分为纯度较高二氧化硅，B正确；

C.氮化铝属于无机非金属材料，C正确；

D.钠的焰色反应为黄色，D错误；

故选D。

8.化学与科学、技术、环境密切相关，下列说法不正确的是

A.月壤中的"嫦娥石[（Ca8Y）Fe（POJ]"其成分属于无机盐

B.用于“深地一号"工程中的钻头材料金刚石属于共价晶体

C."神舟"系列飞船返回舱使用的Si3N4耐高温材料属于有机化合物

D.“长征号"火箭采用"液氧/液氢"作为推进剂，"液氢"属于绿色环保燃料

【答案】C

【来源】北京市房山区2024届高三一模化学试题

【详解】A.由化学式可知，月壤中的嫦娥石的主要成分是磷酸盐，属于无机盐，故A正确;

B.金刚石是熔沸点高、硬度大的共价晶体，故B正确；

C.氮化硅是性能优良、能耐高温的新型无机非金属材料，故C错误；

D.氢气在氧气中燃烧生成的水不会污染环境，所以液氢属于绿色环保燃料，故D正确；

故选Co

9.化工科技助力航天，下列说法正确的是

A.运载火箭利用固体推进剂发生化学变化，将热能转化为化学能

B.航天员开展的蛋白质与核酸共起源分子化研究中，核酸为小分子

C.返回舱所用的超高温陶瓷（过渡金属硼化物）属于新型无机非金属材料

D.飞船操纵杆材料碳纤维与石墨烯互为同素异形体

【答案】C

【来源】辽宁省鞍山市2024届高三第二次质量监测化学试题

【详解】A.运载火箭利用固体推进剂发生化学变化，将化学能转化为热能，A错误；

B.核酸是生物大分子，B错误；

C.超高温陶瓷属于新型无机非金属材料，C正确；

D.碳纤维是一种复合材料，属于混合物，与石墨烯不互为同素异形体，D错误；

答案选C。

10.化学推动着社会的进步和人类的发展。下列说法不正确的是

A.华为公司自主研发的“麒麟9000芯片"需要以高纯度的硅为原料

B.中国科学家首先合成了结晶牛胰岛素，结晶牛胰岛素是蛋白质

C."废旧聚酯高效再生及纤维制备产业化集成技术”中聚酯是天然高分子有机物

D."煤制烯燃大型现代煤化工成套技术开发及应用“中煤的气化属于化学变化

【答案】C

【来源】北京市首都师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期1月阶段化学练习

【详解】A.晶体硅为良好的半导体材料，是制造芯片的主要原料，故A正确；

B.中国科学家首先合成了结晶牛胰岛素，结晶牛胰岛素是蛋白质，故B正确；

C.聚酯是合成高分子有机物，故C错误；

D.煤的气化是煤形成出、CO等气体的过程，有新物质生成，是化学变化，故D正确；

故选C。

11.下列有关资源的开发利用的说法中正确的是

A.天然气、乙醇和水煤气分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源

从海水中可以得到电解溶液可制备和

B.MgCI2,MgCkMgCl?

C.从海水中提取澳单质的过程涉及氧化还原反应

D.Cu、ALHg可以分别用热还原CuO、AI2O3、HgO的方法得到

【答案】C

【来源】北京师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期化学期中试题

【详解】A.天然气、乙醇和水煤气分别属于化石能源、可再生能源和二次能源，A错误；

B.电解熔融MgCG可制备Mg和Cl2,而用惰性电极电解氯化镁溶液可制备氢氧化镁、氢气和氯气，B错

误；

C.海水中的澳以离子的形式存在，需要通入足量氯气，将澳离子氧化，得到单质澳，一定涉及氧化还原

反应，C正确；

D.炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al,一般用电解熔融的氯化物（Al是电解熔融的Ab"）制得；冶炼较不活

泼的金属Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用还原剂有（C、CO、h等）；冶炼不活泼的金属Hg、Ag用加热分解氧化

物的方法制得；Cu、Al、Hg可以分别用热还原Cu。、电解AbS和热分解HgO冶炼得到，D错误；

故选C。

12.化学与生活、科技密切相关，下列说法不正确的是

A.化石燃料是可再生能源

B.食盐可做调味剂和防腐剂

C.Fe?Q俗称铁红，可用作外墙涂料

D.酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒

【答案】A

【来源】北京市北京师范大学第二附属中学2024-2025学年高三上学期统练3化学试题

【详解】A.煤、石油、天然气等化石燃料是不可再生能源，故A错误；

B.食盐可以使细菌细胞脱水死亡，所以可以杀菌，可作为防腐剂，食盐具有咸味，可做调味剂，故B正

确；

C.FezQ俗称铁红，是一种红棕色性质稳定的铁的氧化物，可用作外墙涂料，故C正确；

D.酒精能使蛋白质变性，故可用于杀菌消毒，常用75%的酒精消毒，故D正确；

故答案选A。

13.下列说法不正确的是

A.原子光谱可用于鉴定氢元素

B.电解法可用于冶炼铝等活泼金属

C.焰色试验可用于区分NaCI和KCI

D.分储法可用于提高石油中乙烯的产量

【答案】D

【来源】北京广渠门中学2024-2025学年高三上学期开学定位考试化学试题

【详解】A.不同原子都有各自的特征谱线，即为原子光谱，不同原子的原子光谱是不相同的，利用光谱

仪测定氢气放电管发射的氢的发射光谱可鉴定氢元素，A正确；

B.通直流电可使活泼金属离子得电子从而生成金属单质，冶炼铝等活泼金属常采用电解法，B正确；

C.钠离子的火焰呈黄色，钾离子的火焰呈紫色，通过焰色试验可用于区分NaCI和KCI,C正确；

D.分储法是利用沸点不同分离石油中的成分，分储石油不能提高乙烯的产量，工业上常用裂解石油产品

或石油气制取乙烯，以提高乙烯的产量，D错误；

故选D。

14.澳及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取澳的工艺

流程如图。

ii热空气吹出

浓缩海水酸化〉酸化海水,盆含澳空气由8>H2so.>含澳溶液-产品澳

已知：i.与Na2c。3反应时，B「2转化为Br。（和Br飞

ii.HBrQ为强酸。

下列说法不正确的是

A.酸化海水通入Cl?提取澳的反应：Cl2+2B「=2CI+Br2

B.脱氯过程Fe2+和B「均具有脱氯作用

C.用Na2c。3溶液吸收足量比2蒸气后，所得产物中的含碳粒子主要是HC。；

+

D.H2SO4酸化后重新得到即2的反应：5Br+BrO3+6H=3Br2+3H2O

【答案】C

【来源】北京师范大学附属中学2023-2024学年高三下学期统练2化学试题

【分析】由流程可知，海水浓缩、酸化后通入氯气发生2Br-+Cl2=Br2+2Ch用热空气吹出澳，得到含有澳的

空气，将含澳空气通入FeBrz溶液脱氯，再与NazCQ溶液反应，Br2转化为BrO：和&一，再用硫酸酸化，

BrO：和Br在酸性环境下反应生成即2,经过一系列操作得到澳，以此分析解答。

【详解】A.酸化海水通入CLCl2将滨离子氧化为澳单质，发生反应：CI2+2Br=2CI+Br2,故A正确；

B.脱氯过程中可能发生反应：3cU+2FeBr2=2FeCl3+Br2，Fe?+和B「均具有脱氯作用，故B正确；

C.Naze。?溶液吸收足量小2蒸气，反应生成BrO］、Bi「和CO2,则所得产物中的含碳粒子主要是CO2，故

C错误；

D.H2s。4酸化时BrO：化合价降低作氧化剂，化合价升高作还原剂，发生反应：

+

BrO-+5Br+6H=3Br2+3H2O,故D正确；

故选C。

15.近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是

A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点

B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点

C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌

D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置

【答案】D

【来源】2024年湖南高考真题化学试题

【详解】A.理想的新能源应具有可再生、无污染等特点，故A正确；

B.氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应的能量进行利用，减小了直接燃烧

的热量散失，产物无污染，故具有能量转化率高、清洁等优点，B正确；

C.脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，则充电

时，锂离子在阳极脱嵌，c正确；

D.太阳能电池是一种将太阳能能转化为电能的装置，D错误；

本题选Do

16.第十四届全国冬季运动会所需电能基本由光伏发电和风力发电提供。单晶硅电池是常见的太阳能电

池，玻璃钢（又称纤维增强塑料）是制造风力发电机叶片的主要材料之一。下列说法正确的是

A.太阳能电池属于化学电源

B.太阳能、风能均属于可再生能源

C.单晶硅属于分子晶体

D.玻璃钢属于金属材料

【答案】B

【来源】2023-2024学年海淀区第二学期期中考试高三化学试卷

【详解】A.太阳能电池直接将太阳能转化为电能，不是将化学能转化为电能，没有发生化学反应，不属

于化学电源，A错误；

B.在自然界中可以不断再生的资源，属于可再生能源，主要包括阳能、风能、水能、生物质能、地热能

和海洋能等，B正确；

C.单晶硅是由硅原子通过共价键形成的空间网状结构，熔点、沸点较高，属于共价晶体，C错误；

D.玻璃钢是塑料中添加玻璃纤维形成的复合材料，不属于金属材料，而是复合材料，D错误；

故答案为：Bo

17.科研人员提出CeC）2催化合成DMC需经历三步反应，示意图如下：

注:777777777777表示催化剂

下列说法正确的是

A.①、②、③中均有0—H的断裂

B.生成DMC总反应的原子利用率为100%

C.该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率

D.DMC与过量NaOH溶液反应生成8,和甲醇

【答案】D

【来源】北京市第五中学2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题

【详解】A.①中甲醇中的O-H断裂生成水和-OCH3；②中二氧化碳和-OCH3生成-OCOOCH3,不存在0—

H的断裂；③中甲醇和-0C00CH3生成DMC和-OH,存在C-0键断裂，故A错误；

B.由流程可知，总反应为甲醇、二氧化碳在催化作用下生成水和DMC,故除生成DMC外还生成水，总反

应的原子利用率不是100%,故B错误；

C.催化剂改变化学反应速率，但是不改变平衡移动，不能提高反应物的平衡转化率，故C错误;

D.DMC中含有酯基，可以与氢氧化钠发生碱性水解生成CO：和甲醇，故D正确;

故选D。

18.下列说法不正确的是

A.原子光谱可用于鉴定氢元素B.电解法可用于冶炼铝等活泼金属

C.分储法可用于提高石油中乙烯的产量D.红外光谱可用于区分甲酸甲酯和乙酸

【答案】C

【来源】北京一零一中学2023-2024学年高三上学期月考三化学试题

【详解】A.原子光谱可用于鉴定氢元素，利用其特征谱线进行鉴别，故A正确；

B.电解法可用于冶炼铝等活泼金属，故B正确；

C.石油中不含乙烯，可用于石油裂解得到乙烯，故c错误；

D.红外光谱可用于区分甲酸甲酯和乙酸，利用其官能团不同所产生的特征峰，故D正确；

故选：Co

19.杭州亚运会火炬"薪火"以加入钠盐的零碳甲醇为燃料备受世界瞩目。下列说法不正确的是

A.火炬"薪火"点燃产生的黄色火焰，与碳的电子跃迁有关

B.火炬"薪火"燃料甲醇中的碳原子和氧原子都是sp3杂化

C.火炬"薪火"金属材料部分采用的铝合金具有耐腐蚀、强度高等优点

D.火炬“薪火”所用的燃料零碳甲醇实现了C02资源化循环利用

【答案】A

【来源】北京市通州区2023-2024学年高三上学期期中质量检测化学试题

【详解】A.钠元素的焰色试验为黄色，火炬燃料里有钠盐，使火焰呈黄色，故A错误；

B.在甲醇分子中，氧原子与四个碳原子形成单键，所以甲醇中的碳原子和氧原子都是sp，杂化，故B正

确；

C.铝合金具有耐腐蚀、强度高等优点，故C正确；

D.零碳甲醇实现了废碳再生、二氧化碳资源化循环利用，故D正确；

故选Ao

20.化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是

A.力口"洁厕灵"增强"84消毒液”消毒效果

B.补铁口服液不能与维生素C一起服用

C.马口铁（镀锡铁皮）比白铁皮（镀锌铁皮）破损铁更容易腐蚀

D."汽车限行”措施不会减轻碳排放

【答案】C

【来源】北京市顺义区顺义第一中学2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题

【详解】A.洁厕灵主要成分是盐酸，84消毒液主要成分是NaCI。，"洁厕灵"与"84消毒液〃混合会产生有

毒气体氯气，故A错误；

B.维生素C具有还原性，补铁口服液与维生素C一起服用，效果更好，会将被氧化生成的铁离子还原为

亚铁离子，故B错误；

C.根据金属活泼性，Zn、Fe、Sn,马口铁（镀锡铁皮）破损时铁为负极，白铁皮（镀锌铁皮）破损时铁为正

极，因此马口铁（镀锡铁皮）比白铁皮（镀锌铁皮）破损铁更容易腐蚀，故C正确；

D."汽车限行"措施减少二氧化碳的排放量，故D错误。

综上所述，答案为C。

21.CO2的转化一直是世界范围内的研究热点。利用两种金属催化剂，在水溶液体系中将C5分别转化为

CO和HCOOH的反应过程示意图如图，下列说法正确的是

•H

Oo

・C

.金属

=1催化剂

A.在转化为CO的路径中，只涉及碳氧键的断裂和氧氢键的形成

B.在转化为HCOOH的路径中，CO2被氧化

C.上述反应过程说明催化剂具有选择性

D.在转化为两种产物的过程中碳、氧原子的利用率为100%,符合原子经济理念

【答案】C

【来源】北京市海淀区教师进修学校附属实验学校2023届高三三模化学试题

【详解】A.在转化为C。的路径中，涉及碳氧键的断裂、氧氢键的形成和碳氧三键的形成，A错误；

B.在转化为HCOOH的路径中，碳元素由+4价降低为+2价，C5作氧化剂被还原为HCOOH,B错误;

C.选择不同的催化剂，CO?可转化为CO或HCOOH,说明催化剂具有选择性，C正确；

D.CO2转化为CO反应有水生成，氧原子的利用率小于100%,D错误；

故答案为：C。

22.近年来我国的航天事业取得重大突破，化学在太空探索方面发挥关键作用，下列说法错误的是

A.“中国天眼”望远镜所使用的SiC属于新型无机非金属材料

B.“长征号"火箭采用"液氢液氧”作为推进剂，"液氢"属于绿色环保燃料

C.“玉兔号"月球车帆板太阳能电池将电能转化为化学能

D.“嫦娥号"飞船带回的月壤中含有3He,它与用e互为同位素

【答案】C

【来源】北京市海淀区教师进修学校附属实验学校2023届高三三模化学试题

【详解】A.SiC属于新型耐高温材料，属于新型无机非金属材料，A正确；

B.力燃烧生成无污染的也0,故"液氢"属于绿色环保燃料，B正确；

C.依据能量转化形式可知，太阳能电池是将光能转化为电能，C错误；

D.3He与%e的质子数相同而中子数不同，且均为原子，故互为同位素，D正确;

故答案为：Co

23.下列过程发生了化学变化的是

A.利用CO2合成燃料实现"碳中和"

B.原子核外电子发生跃迁

C.石油分储得到汽油、柴油和煤油等

D.笊、能用作"人造太阳"核聚变燃料

【答案】A

【来源】北京市牛栏山一中2022-2023学年高三上学期10月月考化学试题

【详解】A.CO2合成燃料，发生了化学变化，选项A符合题意；

B.原子核外电子发生跃迁不产生新物质，不属于化学变化，选项B不符合题意;

C.石油分储利用了石油中各组分物理性质的差异，主要是沸点的差异，不属于化学变化，选项C不符合

题意；

D.笊、宛用作"人造太阳"核聚变燃料涉及核反应，不属于化学变化，选项D不符合题意；

答案选A。

24.化学与人类社会的生产、生活有着密切联系。下列叙述中不正确的是

c.Si02超分子纳米管：无机非金属材料D.石墨烯发热服：有电热转化性能

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【来源】北京人大附中2025届高三上学期暑假返校开学考化学试题

【详解】A.氧化铁为红色俗称为铁红，难溶于水，氧化铁常用作红色油漆和涂料，A正确；

B.钙钛矿太阳能电池是把吸收的光能转化为电能，B错误；

C.SiCh属于无机非金属材料，可以制取超分子纳米管，C正确；

D.石墨烯发热服有电热转化性能，D正确；

故选Bo

25.中国载人航天工程取得重大成就，计划在2030年前实现中国人首次登月。下列有关说法不正确的是

A.“嫦娥五号”使用的铝基复合材料，属于合金材料

B.月壤中含有地球上罕见的氢-3,氢-3是一种新型可控核聚变能源生产材料

C.中国空间站“天和”核心舱等使用的柔性太阳电池阵，将太阳能转化为电能

D.“长征七号遥五”运载火箭采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染称为“绿色"火箭

【答案】A

【来源】北京市门头沟区2023-2024学年高三下学期一模化学试题

【详解】A.铝基复合材料属于复合材料，故A错误；

B.氢-3是一种新型可控核聚变能源生产材料，故B正确；

C.柔性太阳电池阵将太阳能转化为电能，故C正确；

D.液氧煤油反应后产物为二氧化碳和水，对环境无毒、无污染，故D正确；

故选Ao

26.2023年12月21日，神舟十七号航天员从问天实验舱成功出舱并利用舱外机械臂对太阳翼（太阳能帆

板）等设备进行巡检和修复作业。下列说法错误的是

A.制造太阳翼的主要材料中含有高纯度二氧化硅

B.舱外机械臂由合金制成，有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性

C.问天实验舱使用了石墨烯导热索技术，石墨烯属于新型无机非金属材料

D.核心舱配置的离子推进器以款和氨气作为推进剂，伍和氨都属于稀有气体

【答案】A

【来源】北京市平谷区2023-2024学年高三下学期质量监控（零模）化学试题

【详解】A.制造太阳翼的主要材料中含有的是晶体硅，故A错误；

B.舱外机械臂主要成分为性能优良的铝合金，有高强度、耐腐蚀和耐低温等特性，故B正确；

C.石墨烯是由碳元素形成的碳单质，属于新型无机非金属材料，故C正确；

D.款和氨都是位于元素周期表。族的稀有气体，故D正确；

故选Ao

27.2023年11月15日，亚洲最深井"深地一号"成功开井，获得高产油气流。我国科研人员采用高温石英

（主要成分Si。?）、钛合金等航天耐高温材料，实现了地下近万米深度指哪打哪，通过在钻井液中加入竹纤

维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了有很多微小裂缝的二叠系地层。下列说法不正确的是

A.所获得的油气流是混合物

B.竹纤维属于无机非金属材料

C.钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高

D.Si。是一种共价晶体

【答案】B

【来源】福建省泉州市永春一中、培元中学、石光中学、季延中学2023-2024学年高三下学期第二次联合

考试化学试题

【详解】A.油气流中含多种短链气态烧，为混合物，故A正确；

B.竹纤维主要成分为纤维素，属于有机高分子材料，故B错误；

C.钛合金可做航天耐高温材料，可知其强度高、耐蚀性好、耐热性高，故C正确；

D.Si。?是Si和0原子通过共价键结合形成的空间网状结构的共价晶体，故D正确；

故选：Bo

28.CO?光催化反应机理如图所示，当催化剂受到能量大于禁带宽度的光照时，价带上的电子被激发，跃

迁到导带，同时形成空穴。导带上的光生电子（口）作还原剂，价带上的光生空穴（㊉）作氧化剂，下列说法不

正确的是

TiO2光照f

A.在价带上HQ被氧化B.推测TiC^起催化作用

C.反应过程中光能转化为化学能D.lmolCO2生成ImolCH”得4moi-

【答案】D

【来源】北京市清华大学附属中学朝阳学校2023-2024学年高三下学期开学考化学试题

【详解】A.在价带上，出。失电子生成氧气，出。为还原剂被氧化，A正确；

B.从图中可知，TiC>2并未参与反应，起到催化剂的作用，B正确；

C.从图中可知，该反应实质为出。、CO?在TiO2作催化剂，光照条件下反应生成氧气、甲烷和CO等，反

应过程中光能转化为化学能，C正确；

D.CO?中C为+4价，CH4中C为-4价，ImolCOz生成ImolCFU得到8moi电子，D错误；

故答案选Do

29.杭州第19届亚运会使用到的材料属于无机非金属材料的是

A."亚运莲花尊”莲花盆的青瓷B.火炬"薪火"外壳的铝合金

C.棒垒球馆顶棚的聚四氟乙烯薄膜D.亚运村衣橱内的由麦秸秆制成的衣架

【答案】A

【来源】北京市海淀区2023-2024学年高三上学期期末考试化学试卷

【详解】A.青瓷属于无机非金属材料，A正确；

B.铝合金属于金属材料，B错误；

C.棒垒球馆顶棚的聚四氟乙烯薄膜，属于合成有机高分子，C错误；

D.麦秸秆的化学成分为纤维素，属于天然有机高分子材料，D错误；

答案选A。

30.中国“天宫”空间站使用了很多高新技术材料。下列对涉及材料的说法不正确的是

A.核心舱的离子推进器使用敬气作为推进剂，氤位于元素周期表。族

B.被誉为"百变金刚"的太空机械臂主要成分为铝合金，其强度大于纯铝

C.太阳能电池翼基板采用碳纤维框架和玻璃纤维网，两者均属于有机高分子材料

D."问天”实验舱使用碑化线(GaAs)太阳能电池，碑和钱位于元素周期表第四周期

【答案】C

【来源】北京市铁路第二中学2023-2024学年高三上学期期中考试化学试题

【详解】A.伍是稀有气体，位于元素周期0族，故A正确；

B.合金的硬度一般比各成分金属大，即铝合金强度大于纯铝，故B正确；

C.碳纤维框架是无机非金属高分子材料，玻璃纤维网是复合材料，都不是有机高分子材料，故C错误；

D.珅处于第四周期第VA族，钱位于第四周期川A族，故D正确；

故选：Co

31.下列材料的主要成分属于金属材料的是

A.生产复合材料、电池和传感器一一碳纳米管

B.港珠澳大桥锚具材料一一特殊工艺的低碳钢

C.长征五号的整流罩前锥段材料一一聚甲基丙烯酰亚胺

D.我国自主研发的5G芯片的材料一一硅

【答案】B

【来源】北京市首都师范大学附属中学2023-2024学年高三上学期10月月考化学试题

【详解】A.碳纳米管属于无机非金属材料，故A不选；

B.低碳钢是合金，属于金属材料，故B选；

C.聚甲基丙烯酰亚胺是有机高分子材料，属于有机化合物，故C不选；

D.硅是无机非金属材料，故D不选；

故选Bo

32.中华文明源远流长，汉字居功至伟。下列汉字载体主要由合金材料制成的是

选项A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显示屏

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【来源】北京市第八十中学2024届高三上学期10月月考化学试题

【详解】A.兽骨的主要成分为碳酸钙，不是合金材料，A错误；

B.青铜器为合金，属于合金材料，B正确；

C.纸张的主要成分为纤维素，不是合金材料，C错误；

D.液晶显示属于高分子材料，不是合金材料，D错误；

故选Bo

33.下列材料的主要成分属于有机化合物的是

A.北京冬奥工作入员服装的发热材料一一石墨烯

B.长征五号的整流罩前锥段材料一一聚甲基丙烯酰亚胺

C.港珠澳大桥锚具材料一一特殊工艺的低碳钢

D.我国自主研发的5G芯片的材料一一硅

【答案】B

【来源】北京市2023-2024学年高三上学期入学定位考化学试题

【详解】A.石墨烯属于单质，不是有机化合物，故A错误；

B.聚甲基丙烯酰亚胺是有机高分子材料，属于有机化合物，故B正确；

C.低碳钢属于合金，不是有机化合物，故C错误；

D.硅属于非金属单质，不是有机化合物，，故D错误；

答案选B。

34.发展改变生活。下列说法不正确的是

A.T-碳(T-Carbon)是一种碳的三维结构晶体，其与C6c互为同位素

B."天间一号"中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属

C."祝融号"火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性

D.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片一一天机芯的主要材料是硅单质

【答案】A

【来源】北京市十一学校2023届高三下学期三模化学试题

【详解】A.T-碳与C。。为同种元素组成的不同单质，所以两者互为同素异形体，A错误；

B.Ti位于第四周期IVB族，Ni位于第四周期VIII族，两者均属于过渡金属元素，B正确；

C.钛合金密度小、强度高、耐高温，C正确；

D.硅单质是计算机芯片的主要成分，D正确；

答案选A。

考向02新技术

1.我国科学家在可充放电式锌-空气电池研究方面取得重大进展。电池原理如图所示，该电池的核心组分

是驱动氧化还原反应(ORR)和析氧反应(OER)的双功能催化剂，KOH溶液为电解质溶液，放电的总反应式为

2

2Zn+02+40H+2H20=2[Zn(0H)4]-o下列有关说法不正确的是

A.放电时电解质溶液中K+向正极移动

2

B.放电时锌电池负极反应为Zn-2e+4OH=[Zn(OH)4]-

C.充电时催化剂降低析氧反应(OER)的活化能

D.充电时阴极生成6.5gZn的同时阳极产生2.24LC)2(标准状况)

【答案】D

【来源】北京部分学校2025届高三高考化学模拟卷化学试题

【分析】根据2Zn+O2+4OH-+2H2O=2[Zn(OH)4]2-可知，O元素的化合价降低，被还原，应为原电池正极，Zn

元素化合价升高，被氧化，应为原电池负极，负极反应式为Zn—2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,放电时阳离子向

正极移动，据此分析解答。

【详解】A.放电时电解质溶液中带正电荷的K+向正极移动，故A正确；

B.由总反应式知，放电时负极是活泼金属锌失去电子被氧化为ZM+,Zn?+与OH-反应结合为[Zn(OH)4F-：

Zn—2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,故B正确；

C.由总反应式和原理图知，放电时发生"氧化还原反应(ORR)”,充电时发生"析氧反应(OER)","双功能催化

剂"意味着无论放电还是充电均能降低反应活化能，起到催化作用，故C正确；

D.充电时阴极生成6.5gZn转移0.2mole、而阳极产生2.24L。2(标准状况)，转移0.4mole-,故D错

误；

答案选D。

2.一种新型Zn-CO?水介质电池，为解决环境和能源问题提供了一种新途径，其工作示意图如下，下列

说法不正确的是

B.放电时，CO?被转化为储氢物质HCOOH

C.充电时，电池总反应为：2Zn(OH)：曳邂2Zn+O2T+4OH-+2H2。

D.充电时，双极隔膜产生的H+向右室移动

【答案】D

【来源】北京市海淀区第一零一中学2023-2024学年高三下学期三模化学试题

【分析】由图可知，放电时，锌电极为原电池的负极，碱性条件下锌在负极失去电子发生氧化反应生成四

羟基合锌离子，右侧电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，双极膜中

氢离子向右室移动、氢氧根离子向左室移动；充电时，锌电极为电解池的阴极，四羟基合锌离子在阴极得

到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，右侧电极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢

离子和氧气，双极膜中氢离子向左室移动、氢氧根离子向右室移动。

【详解】A.由分析可知，放电时，锌电极为原电池的负极，故A正确；

B.由分析可知，放电时，右侧电极为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲

酸，故B正确；

C.由分析可知，充电时，锌电极为电解池的阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌

和氢氧根离子，右侧电极为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气，总反应为

2Zn(OH)t—2Zn+O2T+4OH-+2HQ,故C正确；

D.由分析可知，充电时，双极膜中氢离子向左室移动、氢氧根离子向右室移动，故D错误;

故选D。

3.中国科研团队研发出室温下可稳定充放电的高柔性钙一氧气电池，该电池的总反应为：

Ca+O2^=f^CaO2,下列说法正确的是

A.CaO?中阴阳离子个数比为2：1

B.电解质溶液可选用CaSC\水溶液

C.放电时正极电极反应式为。2+2凡0+46一=4011一

D.充电时阳极电极反应式为CaO2-2e-=Ca*+O2

【答案】D

【来源】北京市通州区2023-2024学年高三下学期模拟考试（一模）化学试题

【分析】由总反应可知，钙失去电子发生氧化反应，金属钙为负极，则碳纳米管为正极，放电时氧气在正

极反应；

【详解】A.CaO?中含有钙离子和过氧根离子，阴阳离子个数比为A错误；

B.钙为活泼金属，会和水反应，不能选用CaSC\水溶液，B错误；

C.由图可知，Ca盐作电解质溶液，可传导离子为Ca2+,正极上。2被还原生成CaC）2，则放电时正极电极反

2+

应式为：O2+2e+Ca=CaO2,C错误；

D.充电时阳极电极反应为过氧化钙失去电子发生氧化反应生成钙离子和氧气，其电极反应式为：

2+

CaO2-2e-=Ca+O2,D正确；

故选D。

4.我国科研人员研发的海泥细菌电池不仅可以作为海底仪器的水下电源，还可以促进有机污染物（以

CH?。表示）的分解，其工作原理如图，其中海底沉积层/海水界面可起到质子交换膜的作用，下列理论分

析正确的是

B.b极的电极反应为HS—+2e「=S+H+

C.若b极区生成ImolS,则a极区H+增加2moi

D.外电路通过hnole一时，至少有ImolCO?生成

【答案】D

【来源】北京市海淀区2023-2024学年高三下学期期末练习（二模）化学试题

【分析】由图可知，海泥细菌作用下有机污染物酸性条件下与海水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和氢

硫酸根离子，反应的方程式为2cH2O+SO：+H+=2CC）2个+HS-+2H2。，a极为原电池的正极，酸性条件下氧气

在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式为Oz+4e-+4H+=2%。，b极为负极，氢硫酸根离子在负极

失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子，电极反应式为HS、2e-=S+H+,则电池总反应为5+2HS-

+2H+=2S+2H2。。

【详解】A.由分析可知，a极为原电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，

故A错误；

B.由分析可知，b极为负极，氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子，电极反应式为

HS、2e-=S+H+,故B错误；

C.由分析可知，a极为原电池的正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，电极反应式

为5+4e-+4H+=2出0,b极为负极，氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子，电极反应

式为HS、2e-=S+H+,内外电路转移电荷数相等，每转移4moi电子，由电极反应式可知，b极区生成2moi

硫，a极氧气转化为水消耗4moi氢离子，则b极区有4moi氢离子移向a极区，则b极区生成hnolS,a

极区氢离子的物质的量不变，故C错误；

D.由分析可知，b极为负极，氢硫酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成硫和氢离子，电极反应式为

HS-2e=S+H+,则外电路通过lmol电子时，消耗0.5mol氢硫酸根离子，海泥细菌作用下有机污染物酸性条

件下与海水中的硫酸根离子反应生成二氧化碳和氢硫酸根离子，反应的方程式为2cH20+S0：

+H+=2CC）2个+HS』2H2O,由方程式可知，生成0.5mol氢硫酸根离子同时生成1moi二氧化碳，故D正确；

故选D。

5.科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖（葡萄糖）过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰

岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示（G-CH0代表葡萄糖）。

下列说法不正确的是

A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作

B.工作时，电极I附近pH下降

c.工作时，电子流向：电极n玲传感器-电极I

D.工作时，电极H电极反应式为G-CHO+H2O-2e-=G-COOH+2H+

【答案】B

【来源】2024届北京市丰台区高三下学期4月二模化学试题

【分析】燃料电池通入氧化剂的电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极II为负极，G-CH。被氧化

+

为G-C00H,电极反应式：G-CHO+H2O-2e=G-COOH+2Ho

【详解】A.根据题干信息，血糖（葡萄糖）过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛

素，降低血糖水平，说明该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作，A说法正确；

B.工作时，电极I为正极，氧气发生还原反应生成水，电极反应式：O?+4e-+4H+=2凡0,电极I附近

pH升高，B说法错误；

c.原电池中电子从负极流入正极，故外电路中电子流向：电极n玲传感器-电极I,c说法正确；

D.工作时，电极n电极反应式为G-CHO+H。-2e「=G-COOH+2H+,D说法正确；

答案选B。

6.我国科研人员研制出一种一体式过氧化氢循环电池(UR-HPCC),可实现在山。2电解模式下高效产氢，在

燃料电池模式下合成过氧化氢。其工作原理示意图如下。下列说法正确的是

质子交换膜

A.电解模式下电在阳极生成

B.电解模式下化学能转化为电能

+

C.电池模式下正极反应为：O2+2H+2e=H2O2

D.电池模式下H中H+通过质子交换膜移向I

【答案】C

【来源】北京市顺义区2023-2024学年高三上学期第一次统练化学试题

【分析】根据燃料电池原理示意图可知，左侧通入氢气失电子发生氧化反应，左侧电极为负极，右侧通入

氧气得电子发生还原反应，右侧电极为正极；

【详解】A.电解模式下，氢离子得到电子发生还原反应，也在阴极生成，A错误；

B.电解模式为电解装置，电能转化为化学能，B错误；

+

C.电池模式下正极反应为氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢：O2+2H+2e=H2O2,C