2025年北京高考化学复习专练：新材料与新技术（原卷版）

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。

限时提赛练

（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

2.2020年7月23日我国首个火星探测器"天间一号"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

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

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

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；

令用于制作网状天线的钥金属丝纺织经编技术；

◊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

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

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

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

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(P0)]"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SisN,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

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

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."煤制烯煌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

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

B.从海水中可以得到MgCI2,电解Mg"溶液可制备Mg和CI2

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

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

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

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aU酸化海水:北含澳空气“CO,>%SO.>含澳溶液f产品澳

已知：i.与Na2c。3反应时，Br2转化为BrO］和B「。

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+2Br=2C「+Br2

B.脱氯过程Fe2+和均具有脱氯作用

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

+

D.H2SO4酸化后重新得至UBrz的反应：5Br+BrO；+6H=3Br2+3H2O

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

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

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：

H

I

O

CH30H

X

,JCH3

II<777777777777—~

0\

(DMC)

③

3

C=O

—

注：表示催化剂

CH3OH777777777777

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CO：和甲醇

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.分馆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

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CO2资源化循环利用

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

2LCO2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CO?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

转化为HCOOH的路径-.一，‘''"■—1回

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

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《He互为同位素

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、鼐;用作“人造太阳"核聚变燃料

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.SiO2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

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氮-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

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氤和氨气作为推进剂，债和瀛都属于稀有气体

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Si5）、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

28.C0?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。导带上的光生电子向作还原剂，价带上的光生空穴(㊉)作氧化剂，下列说法不

A.在价带上凡0被氧化B.推测TP2起催化作用

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

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

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沆气作为推进剂，沆位于元素周期表0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”实验舱使用碎化钱(GaAs)太阳能电池，碑和铉位于元素周期表第四周期

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

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

，

“

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E八.

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方

*点

纨

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—

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汉字载体防

■z

；

彳*

号

■”I

耳

才

阂

人

选项A.兽骨B.青铜器C.纸张D.液晶显不屏

A.AB.BC.CD.D

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

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C6fl互为同位素

B."天问一号"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

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

•OH-

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)

2.一种新型Zn-CC)2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，CO2被转化为储氢物质HCOOH

电解

C.充电时，电池总反应为：2Zn(OH)；「一2Zn+。2T+4OJT+2H2。

D.充电时，双极隔膜产生的H+向右室移动

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^j1^CaO2,下列说法正确的是

金属CaCa盐/碳纳米管

电解液

A.CaO?中阴阳离子个数比为2：1

B.电解质溶液可选用CaSO,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CaC>2-2e-=Ca"+O2

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

CHQ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

B.b极的电极反应为HS-+2e「=S+H+

C.若b极区生成ImolS,贝a极区H+增力口2moi

D.外电路通过Imole-时，至少有ImolCO?生成

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—CHO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+

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.电解模式下也在阳极生成

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

7.我国学者研制了一种锌基电极，与涂覆氢氧化银