热点素材 新型材料让无线设备更高效（学生版）-2025年高考化学热点题型

新型材料能无微曾吝美⑤政

（热点解读）

科技日报北京5月12日电（记者张佳欣）据最新一期《自然•材料》杂志报道，美国亚利桑那大学怀恩

特光学科学学院和桑迪亚国家实验室的科研人员，共同研发出一种能够操纵声子的新型合成材料。这种

材料被认为是声学应用中的一次重大突破。

研究人员将高精度半导体材料和压电材料相结合，成功地在声子之间产生了非线性相互作用。这一

成果与之前的声子放大器技术相结合，为智能手机和其他无线数据发射器等设备实现更小、更高效、更强

大的性能提供了可能。

新技术有望打破当前射频处理硬件的物理尺寸限制。未来，人们或将迎来体积大幅缩小、信号覆盖

更广、电池续航时间更长的通信设备。

功能强大的手机，已然成为随身的智能助手。未来，它会变成什么样？这在很大程度上依赖于材料

科学的进步。新研发的声学材料通过使声子之间发生相互作用，让无线设备变得更加小巧、性能更优，这

为智能手机的“进化”提供了重要思路。其实，随着众多新材料的涌现，手机可从多种途径实现更新迭代。

比如，利用二维材料作为手机芯片，有望使手机打破摩尔定律的束缚，变得运行更快、能耗更低；使用光伏

材料作为手机外壳，有望使手机随时借助阳光充电。这些，为未来手机形态提供了巨大的想象空间。

限时提升练

（建议用时：40分钟）

考向01化学与科学

1.（2024・山西运城・三模）反应乩0：+以1=第1+5+田常被用于除去水中残余氯。为为阿伏加德

罗常数的值,下列说法不正确的是

A.100mLImol-LH2O2水溶液中含有的H-0键数目为0.2NA

B.CTC、lOlkPa时，22.4LC%2中氯原子的数目为2乂

C.常温常压下L6gO2含有质子的数目为0.8乂

D.通过上述反应除去0.5mol。册转移电子的数目为乂

2.（2024•河南•一模）2014年9月28日，郑州市区被大雾笼罩，空气严重污染，其首要污染物为PM2.

5。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5x10-6小的颗粒物,又称可入肺颗粒物。下列有关

说法不正确的是

A.雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶，多出现于秋冬季节

B.焚烧秸秆和化石燃料的燃烧会增大空气中PM2.5的含量

C.PM2.5在空气中一定能产生丁达尔现象

D.开发利用新能源，实施“低碳经济”，可减少尸朋25的产生

3.（2024•云南曲靖•二模）新质生产力涵盖创新材料、新能源、生物医药等产业链。下列说法错误的是

A.具有储氢潜力的新型材料碳纳米管属于单质

B.创新药氢澳酸笊瑞米德韦片中所含笈与气互为同位素

C.可精确控制硬化过程的可编程水泥属于无机非金属材料

-1・

D.具有独特光学、电学性能的纳米半导体CdTe量子点属于胶体

4.（2024•青海西宁•三模）科教兴国，我国科技发展在多个领域获得突破。下列说法错误的是

A.新能源甲醇燃料电池汽车在行驶时其能量的转化形式：电能一化学能

B.新一代航空发动机陶瓷基复合材料:具有耐高温、耐腐蚀特性

C.利用高纯硅可以制成通信设备的芯片:高纯硅是广泛的半导体材料

D.火焰喷雾技术制备纳米材料:在高温火焰喷雾中形成的胶体属于气溶胶

5.（2024•宁夏银川•三模）2022年2月4日，第二十四届冬奥会在北京开幕,北京成为世界上首个“双奥

之城”。本届冬奥会背后蕴含了很多科技成果下列说法正确的是

A.颁奖礼仪服采用第二代石墨烯发热材料，石墨烯属于烯姓

B.冬奥火炬“飞扬”使用氢气作为燃料，氢能属于新能源

C.火爆全网的吉祥物“冰墩墩”的毛绒材质主要是聚酯纤维属于天然纤维

D.国家速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的，该过程是化学变化

考向02化学与物质

6.（2024•浙江杭州•一模）化学技术和化学物质可造福人类生活。下列说法不正确的是

A.利用液氮、液氢做火箭推进剂，可有效减少对环境的污染

B.硫酸亚铁可用作处理污水的混凝剂

C.丙三醇有吸水性，可用于配制化妆品

D.氯化镁、硫酸钙等可用作生产豆腐的凝固剂

7.（2024•山西•模拟预测）化学与科技、社会生活有着密切的联系，下列有关说法正确的是

A.2009年我国起征燃油税，工业上将石油分储得到汽油，主要发生了化学变化

B.2008年诺贝尔化学奖授予研究绿色荧光蛋白的科学家，区分蛋白质溶液和葡萄糖溶液可利用丁

达尔效应

IIJL

C.“显世闻名”的奶粉事件中污染物为三聚氧胺（结构如图），其摩尔质量为Z26g

D.2008年支援四川灾区的生活用品中食醋、纯碱、食盐的主要化学物质分别属于酸、碱、盐

8.（2024•江西南昌.调研）分类是化学学习和研究中常用的思维方法，下列关于化学物质和反应类型关

系正确的是（）

小合物［混合物

咻词温

A.物质|纯净物｛溶液

化合物

•2•

B.

9.（2024•广东梅州•三模）最近媒体报道了一些化学物质，如爆炸力极强的N.、比黄金还贵的‘。,、太空

中的甲醇气团等。下列说法中不正确的是

A.口片向。0中含中子数为10N、B.甲醇（CHQH）属于共价化合物

C.N和N：互为同素异形体D.由N变成是化学变化

10.（2024•河北保定•二模）某院士科研团队设计和合成了具有低氧化还原电位的联毗咤二竣酸金属钻配

合物〔NaJCgDcbpyl。用于高电压的中性水系有机液流电池。Na」C叫Dcbpy门和。〃一

TEMPO分别作中性水系有机液流电池的正负极材料，电池工作原理如图①所示（已知放电时反应

如图②）。下列说法错误的是

电源/负载

电解

电

解

储

质

储

质

罐

罐

4-OH-TEMPO4-OH-TEMPO-

磁力泵磁力泵

图①图②

A.放电时电子的移动方向：电极a-负载电一电极6

B.充电时，电路中每通过2mol电子，阴极区质量增加。沱

C.放电时，b为正极，发生还原反应

D.4-OH-TEMPO与4-OH-TEMPO+中N元素的杂化方式不同

考向03化学与能源

•3・

n.（2024•山西•模拟预测）近年来,锌离子电池在大规模电网储能系统中得到广泛应用，如图所示，锌离

子电池放电时口1：会嵌入到N极石墨烯（用R表示）的层状结构中形成工nR。下列说法错误的是

A.锌离子电池储能时，M极上发生还原反应

B.锌离子电池放电时，N极为电池的正极

C.储能时，每转移2mol电子，N极有ZmolZn脱嵌（不考虑副反应）

D.长时间的析氢副反应会导致电解质溶液中Zn的损耗

12.（2025•河南•模拟预测）我国科学家设计了一种水系S-MnO可充电电池，其工作原理如图所示。

下列说法正确的是

A.充电时，电极b为阳极

B.充电时，阳极附近溶液的pH增大

C.放电时，负极的电极反应：Cu9-4e-S+2Cu

D.放电时，溶液中Cu向电极b方向迁移

13.（2025•云南•模拟预测）低空经济为新能源电池拓宽了应用场景。一种新型光伏电池工作原理如图所

示，其中KI-KI,为电解质溶液。太阳光照下，敏化后的Ti。1产生电子及।和空穴小），驱动电流

产生和离子移动。下列说法错误的是

A.电池工作时,涉及光能转化为电能B.敏化『°电极是负极

•4・

C.Pt电极反应为：31-I,D.光敏化剂结构中，中心离子Ru的配位数是6

14.（2025•四川•模拟预测）我国科学家发明了一种高储能、循环性能优良的水性电池，其工作示意图如

下。

-----------®-----------

多

金

孔

属

碳

锌

Zn(OH);

K,sq溶液~|KOH溶液

阳离子

交换膜

下列说法错误的是

A.放电时，E：从负极向正极迁移

B.放电时,XCH»的生成说明EWOHL具有两性

C.充电时，电池总反应为HOH）：+2S,0；»Zn+S4O;+40H

D.充电时，若生成lOmolSQ,则有4皿0区，穿过离子交换膜

15.（2024•四川成都•三模）化学材料在日常生活中处处可见。下列有关说法错误的是

A.石墨烯是一个碳原子直径厚度的单层石墨，所以具有良好导电性

B.钢中添加。小加等合金元素使该合金钢不易生锈

C.制造光电池和光导纤维的主要材料是硅酸盐

D.聚乙烯、聚苯乙烯塑料的主要成分由加聚反应制得

考向04化学与材料

16.（2024•河南安阳•三模）化学材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列有关化学

材料的说法错误的是

A.不粘锅的耐热涂层材料通常是聚乙烯

B.中国天眼网ST用到的碳化硅属于共价晶体

C.中国自主研发的首个5G微基站射频芯片的主要材料是硅

D.接入带有强亲水基团的支链，可提高吸水材料的吸水能力

17.（2024•陕西安康•模拟预测）化学材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列有关

化学材料的说法错误的是

A.不粘锅的耐热涂层材料通常是聚乙烯

B.中国天眼丑4ST用到的碳化硅属于新型陶瓷

C.中国自主研发的首个5G微基站射频芯片的主要材料是硅

•5•

D.接入带有强亲水基团的支链，可提高吸水材料的吸水能力

18.（2024•广东•联考）近年来，我国取得了很多令人瞩目的科技成果,化学材料在科技成果中应用广泛。

下列涉及的材料不属于新型无机非金属材料的是

A.AB.BC.CD.D

19.（2024•河北•模拟预测）现代社会的发展与进步离不开化学材料,下列有关化学材料的说法错误的是

A.北京冬奥会聚氨酯速滑服的主要材料是有机高分子材料

B.大国重器。919大型客机上用到的氮化钱属于合金材料

C.我国发射的火星探测器，其太阳能电池板的主要材料是晶体硅

D.用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的F。0,是一种磁性物质

20.（2025•宁夏陕西•模拟预测）已知在强碱溶液中KMnO,可被CL氧化为KMnO,。某实验小组使用

KMnO,和匕山0的固体混合物，按照下图步骤依次操作，制备"疝0,固体。各步骤中装置和原理

不能达到相应实验目的的是

A.分离固体混合物B.制取@2

,6,

C.氧化JGTV加。4

A.AB.BC.CD.D

拓展培优练

21.（2024•山西•模拟预测）高碳铭铁是生产不锈钢、轴承的重要原料，其主要成分是铁、铭、碳的合金，还

含有少量的硅、磷、硫的化合物，以废旧高碳铝铁为原料制备CrO,和的流程如图所示。

回答下列问题：

⑴倍元素在元素周期表中属于族元素，基态铭原子价电子排布式为

（2）可利用NaCZO溶液吸收，“酸浸”步骤产生的HS、PH.等有害气体,该吸收过程利用了NaClO

的性。

⑶“调pH”步骤中通过加入CO,将溶液的pH调高至2.5,使“沉铁”步骤更有利进行，试分析需

要将溶液PH调高的原因。

⑷“沉铁”前溶液中Fe”的浓度为"4g/L,“沉铁”后Fe”的去除率为99%,则“沉铁”后的滤液中

门C°=moll0（已知：Fee0,2H。的溶度积为3不考虑沉铁前后溶液的体

积变化）

（5）“沉铭”步骤中有C。一生成,写出生成Cr（。H|,沉淀并放出C0的反应的离子方程式。

（6）“研磨”使反应物充分混合，“燃烧”生成UFePO,步骤中只有碳元素的价态发生改变，写出该步骤

的化学方程式o该步骤中的“烦烧”需要在N：氛围中进行，其原因是O

22.（2024•山西•模拟预测）高镒酸钾（KMnO,）是常用的化学试剂。碱熔分解矿石法制备高镒酸钾的实

验步骤如下。回答下列问题：

•7・

MnO,去离子水C0?

KOH⑸加热51心氧化冷却匕浸取+歧化蒸发浓缩“一八，、

KC1O式s)「烙融物b*c*熔块广浸取液『KMnO。喉而器CMnO,(s)

(1)步骤(a)常在(填“铁”或“陶瓷”)用烟中进行。

(2)经步骤⑹MnO,转化为K：Mn。，，写出该反应的化学方程式。进行该步骤时，应分批次

加入MnO.，其目的是(写出一点即可)。

(3)步骤(e)在如图所示装置进行。若去掉盛放小苏打溶液的洗气装置，会影响KMnO,的产率，其

原因是o

实验过程中应控制C。：的通入量,若通入C。：过多，可能会导致产品中含有较多的杂质(填

名称);步骤(e)还会产生黑色难溶物，该物质是(填化学式)。

(4)步骤(/)中蒸发浓缩时应采用小火加热，温度不能太高的理由是o

23.(2025•宁夏陕西•模拟预测)“三废”的科学治理是环境保护和资源循环利用的重要举措。某含碑烟

尘主要成分为A*°、p-IAPJCLCIB和二nS等。一种脱神并回收A