熱點(diǎn)素材 新型材料讓無線設(shè)備更高效-2025年西北四省高考化學(xué)復(fù)習(xí)專練（解析版）

熱點(diǎn)素材03新型材料讓無線設(shè)備更高效

----------------------------h

I意點(diǎn)解讀

科技日?qǐng)?bào)北京5月12日電（記者張佳欣）據(jù)最新一期《自然?材料》雜志報(bào)道，美國(guó)亞利桑那大學(xué)

懷恩特光學(xué)科學(xué)學(xué)院和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科研人員，共同研發(fā)出一種能夠操縱聲子的新型合成材料。

這種材料被認(rèn)為是聲學(xué)應(yīng)用中的一次重大突破。

研究人員將高精度半導(dǎo)體材料和壓電材料相結(jié)合，成功地在聲子之間產(chǎn)生了非線性相互作用。這一

成果與之前的聲子放大器技術(shù)相結(jié)合，為智能手機(jī)和其他無線數(shù)據(jù)發(fā)射器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)更小、更高效、更

強(qiáng)大的性能提供了可能。

新技術(shù)有望打破當(dāng)前射頻處理硬件的物理尺寸限制。未來，人們或?qū)⒂瓉眢w積大幅縮小、信號(hào)覆蓋

更廣、電池續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)的通信設(shè)備。

功能強(qiáng)大的手機(jī)，已然成為隨身的智能助手。未來，它會(huì)變成什么樣？這在很大程度上依賴于材料

科學(xué)的進(jìn)步。新研發(fā)的聲學(xué)材料通過使聲子之間發(fā)生相互作用，讓無線設(shè)備變得更加小巧、性能更優(yōu),

這為智能手機(jī)的“進(jìn)化”提供了重要思路。其實(shí)，隨著眾多新材料的涌現(xiàn)，手機(jī)可從多種途徑實(shí)現(xiàn)更新迭

代。比如，利用二維材料作為手機(jī)芯片，有望使手機(jī)打破摩爾定律的束縛，變得運(yùn)行更快、能耗更低；

使用光伏材料作為手機(jī)外殼，有望使手機(jī)隨時(shí)借助陽(yáng)光充電。這些，為未來手機(jī)形態(tài)提供了巨大的想象

空間。

-----------------------------h

限時(shí)提升練

（建議用時(shí)：40分鐘）

考向01化學(xué)與科學(xué)

1.（2025?河南省豫西北教研聯(lián)盟?質(zhì)檢）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.ImolOIT中含有的電子數(shù)為9NA

B.明磯凈水時(shí)，O.lmoLL的AP+形成的A1（OH）3膠粒的數(shù)目為O.INA

C.ImolSiO?晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為2NA

D.一定條件下，2moiSO?與ImolO2充分反應(yīng)，生成的SO3分子數(shù)目小于2NA

【答案】D

【詳解】A.一個(gè)OH-含有10個(gè)電子，ImolOIT中含有l(wèi)Omol電子，即電子數(shù)為IONA，A錯(cuò)誤;

B.未給出溶液體積，且A1(OH)3膠粒是許多A1(OH)3的集合體，故不能確定A1(OH)3膠粒的數(shù)目，B錯(cuò)誤;

C.一個(gè)Si。?形成4條硅氧鍵，故ImolSiO?晶體中含有的硅氧鍵數(shù)目為4NA，C錯(cuò)誤；

D.二氧化硫和氧氣生成三氧化硫是可逆反應(yīng)，故一定條件下，2moiSO?與ImolO?充分反應(yīng)，生成的SO3分

子數(shù)目小于2NA，D正確；

故選D。

2.(2025?青海省西寧市?三模)科教興國(guó)，我國(guó)科技發(fā)展在多個(gè)領(lǐng)域獲得突破。下列說法錯(cuò)誤的是

A.新能源甲醇燃料電池汽車在行駛時(shí)其能量的轉(zhuǎn)化形式：電能一化學(xué)能

B.新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷基復(fù)合材料：具有耐高溫、耐腐蝕特性

C.利用高純硅可以制成通信設(shè)備的芯片：高純硅是廣泛的半導(dǎo)體材料

D.火焰噴霧技術(shù)制備納米材料：在高溫火焰噴霧中形成的膠體屬于氣溶膠

【答案】A

【詳解】A.燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，A錯(cuò)誤；

B.航空發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷基復(fù)合材料的主要成分是SiC,具有硬度大、耐高溫、耐腐蝕等特性，B正確；

C.硅單質(zhì)的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是應(yīng)用最為廣泛的半導(dǎo)體材料，C正確；

D.空氣為分散劑，屬于氣溶膠，D正確；

故選Ao

3.(2025?廣東省?摸底)巴黎奧運(yùn)賽場(chǎng)上中國(guó)制造的體育器材，成為不容忽視的“中國(guó)力量”。下列說法錯(cuò)誤

的是

A.乒乓球臺(tái)表面用高分子特殊處理，讓球臺(tái)的摩擦、彈跳效果更佳，高分子是一種有機(jī)化合物

B.首次推出的可實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)信息的智能芯片技術(shù)，其材料離不開硅單質(zhì)

C.摔跤運(yùn)動(dòng)墊面層應(yīng)用了納米防污抗菌涂層技術(shù)，這種涂層顆粒是納米級(jí)別的，屬于膠體

D.自行車采用T1100碳纖維材料打造，車架僅有1150克，這是一種復(fù)合材料

【答案】C

【詳解】A.乒乓球臺(tái)表面材質(zhì)主要是高密度彈性板，屬于有機(jī)高分子材料，故A正確；

B.體Si的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體采用，芯片的主要成分是單質(zhì)硅，故B正確；

C.納米顆粒是純凈物，不是分散系，不是膠體，故C錯(cuò)誤；

D.碳纖維復(fù)合材料是一種由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成的無機(jī)高性能纖維，其含碳量高于90%,

故D正確；故答案選C。

4.（2024?湖北省武漢市?模擬）化學(xué)與人類生活、生產(chǎn)、科技等密切相關(guān)。下列說法正確的是

A.豆?jié){中加入石膏，使蛋白質(zhì)變性制得豆腐

B.以淀粉為原料，可得到多種產(chǎn)品如白酒和食醋等

C.2023年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予量子點(diǎn)研究，直徑為2~20nm硅量子點(diǎn)屬于膠體

D.“神舟十七號(hào)”使用碑化鏤（GaAs）太陽(yáng)能電池，供電時(shí)GaAs發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移

【答案】B

【詳解】A.豆?jié){中加入石膏，發(fā)生聚沉制得豆腐，A錯(cuò)誤；

B.以淀粉為原料，水解得到葡萄糖，在酒化酶的作用下可以得到白酒，發(fā)酵之后可以得到食醋，B正確;

C.膠體屬于混合物，直徑為2~20nm硅量子點(diǎn)屬于純凈物，不是膠體，C錯(cuò)誤；

D.“神舟十七號(hào)”使用碑化錢（GaAs）太陽(yáng)能電池，供電時(shí)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，沒有電子的轉(zhuǎn)移，D錯(cuò)誤;

故選Bo

5.（2025?河北省部分高中?二模）利用某鋼廢渣（主要成分為V2O4以及鐵、鋁、硅的氧化物）制備V2O5的工

藝流程如下：

濾渣1濾渣2水相有機(jī)相

已知：I.V2O4溶于酸后以VO”的形式存在；KCK）3可將VO?+氧化為VO；；

2+（有機(jī)層）（有機(jī)層）+。

II.VO+2HR反黑卒取AVOR,2H+

下列說法正確的是

A.濾渣1的主要成分為H^SiOs

B.HQ?的作用只是將VO"氧化成VO；

C.反萃取劑顯強(qiáng)酸性

D.“氧化2”中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:3

【答案】C

【詳解】A.由分析可知，濾渣1的主要成分為SiCh,A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，H2O2的作用是將VO2+氧化成VO；和氧化亞鐵離子，便于亞鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3而除去,

B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)已知II信息可知，反萃取劑即使萃取反應(yīng)逆向移動(dòng)，故需顯強(qiáng)酸性，c正確；

D.根據(jù)已知I和得失電子守恒知，“氧化2”中KCIO3可將VO?+氧化為VO；,KC103為氧化劑，還原產(chǎn)物為

KC1得到6個(gè)電子，VO2+為還原劑,氧化產(chǎn)物為VO；化合價(jià)失去1個(gè)電子，故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量

之比為1：6,D錯(cuò)誤；

故答案為：Co

考向02化學(xué)與物質(zhì)

1.（2024?安徽省華大新高考聯(lián)盟?二模）勞動(dòng)創(chuàng)造美好生活，下列勞動(dòng)項(xiàng)目與解釋搭配錯(cuò)誤的是

選項(xiàng)勞動(dòng)項(xiàng)目解釋

A廚師利用純減去油污油脂在堿性環(huán)境下能反應(yīng)

B醫(yī)護(hù)人員利用“84”消毒液消毒“84”消毒液具有強(qiáng)氧化性

C牧民在農(nóng)場(chǎng)安裝硅太陽(yáng)能電池板晶體硅具有導(dǎo)電性

D農(nóng)民向水稻施用尿素尿素可作氮肥提供營(yíng)養(yǎng)

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【詳解】A.純減去油污是利用純堿水解顯堿性，油脂在堿性環(huán)境下能反應(yīng)，A正確；

B.“84”消毒液能轉(zhuǎn)化為次氯酸，具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，B正確；

C.太陽(yáng)能電池板的成分是硅，硅單質(zhì)是良好的半導(dǎo)體材料，與其導(dǎo)電性無關(guān)，C錯(cuò)誤；

D.尿素中含氮元素，可氮肥給植物提供營(yíng)養(yǎng)，D正確；

答案選C。

2.（2024?安徽省六校?質(zhì)檢）2023年，“墨子巡天望遠(yuǎn)鏡”入選全國(guó)重大科技成就，“墨子巡天望遠(yuǎn)鏡”是中科

大和中科院紫金山天文臺(tái)聯(lián)合研制的大視場(chǎng)光學(xué)成像望遠(yuǎn)鏡，由望遠(yuǎn)鏡框架、聚焦鏡片、望遠(yuǎn)鏡圓頂臺(tái)址

和圖像數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析四部分組成。下列說法不正確的是

A.望遠(yuǎn)鏡框架用到多種金屬材料

B.聚焦鏡片的成分只含有二氧化硅

C.建設(shè)臺(tái)址所用的水泥屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料

D.數(shù)據(jù)儲(chǔ)存分析所用電腦芯片的主要原料是硅

【答案】B

【詳解】A.望遠(yuǎn)鏡框架用到的金屬材料包括鋁合金、鎂鋁合金和鈦合金等，以確保望遠(yuǎn)鏡的性能和耐用性，

故A正確；

B.聚焦鏡片通常由高純度光學(xué)材料制成，如二氧化硅、硒化鋅或錯(cuò)，這些材料具有良好的透過性和耐熱性，

能夠承受激光束的高能量。因此，聚焦鏡片的成分并不只含有二氧化硅，而是根據(jù)具體的應(yīng)用和性能要求

選擇合適的材料組合，故B錯(cuò)誤；

C.傳統(tǒng)硅酸鹽材料，包括玻璃、水泥、陶瓷等，因此水泥屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料，故C正確；

D.電腦芯片的主要成分是單質(zhì)硅，故D正確；

故答案選B。

3.（2025?安徽省合肥?三模）化學(xué)推動(dòng)科技進(jìn)步，下列說法錯(cuò)誤的是

A.“長(zhǎng)征七號(hào)”采用液氧、煤油等作為推進(jìn)劑，煤油是燒的混合物

B.華為自主研發(fā)的“麒麟”芯片與太陽(yáng)能電池感光板所用的主要材料均為晶體硅

C.殲-20飛機(jī)上用到的氮化線材料屬于合金材料

D.“神舟十七號(hào)”發(fā)動(dòng)機(jī)的耐高溫結(jié)構(gòu)材料碳化硅屬于共價(jià)晶體

【答案】C

【詳解】A.煤油中含有多種碳原子數(shù)不同的燒，是脛的混合物，A正確；

B.芯片和太陽(yáng)能電池感光板的主要材料都是晶體硅，B正確；

C.氮化線屬于化合物，合金是金屬和金屬單質(zhì)或金屬與非金屬單質(zhì)熔合而成的物質(zhì)，屬于混合物，C錯(cuò)誤；

D.碳化硅具有耐高溫的特性，屬于共價(jià)晶體，D正確；

故答案選Co

4.（2025?陜西省安康市?模擬）化學(xué)材料對(duì)于促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展、改善人類生活發(fā)揮了巨大作用。下列有關(guān)化學(xué)

材料的說法錯(cuò)誤的是

A.不粘鍋的耐熱涂層材料通常是聚乙烯

B.中國(guó)天眼FAST用到的碳化硅屬于新型陶瓷

C.中國(guó)自主研發(fā)的首個(gè)5G微基站射頻芯片的主要材料是硅

D.接入帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈，可提高吸水材料的吸水能力

【答案】A

【詳解】A.聚乙烯材料耐熱性差，不能作為不粘鍋的耐熱涂層材料，一般選用聚四氟乙烯，A項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.碳化硅屬于新型陶瓷，是新型無機(jī)非金屬材料，B項(xiàng)正確；

C.芯片的主要材料是硅，C項(xiàng)正確；

D.接入帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈，由相似相溶原理可知，可提高吸水材料的吸水能力，D項(xiàng)正確；故選A。

5.（2024?黑龍江省哈爾濱市?五模）5月3日，“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)由長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)

載火箭發(fā)射升空，踏上人類首次月背采樣返回之旅，并于5月8日成功實(shí)施近月制動(dòng)，順利進(jìn)入環(huán)月軌道

飛行。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

A.“嫦娥六號(hào)”所用的太陽(yáng)能電池帆板的主要原料是硅

B.長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭使用液氧、液氫推進(jìn)劑，產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無污染

C.“嫦娥六號(hào)”所帶回的月壤可以通過紅外光譜測(cè)得所含有的元素種類

D.長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭所使用的耐高溫陶瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料

【答案】C

【詳解】A.太陽(yáng)能電池帆板主要成分是硅，A正確；

B.液氧、液氫燃燒產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無污染，B正確；

C.紅外光譜以確定有機(jī)物中的官能團(tuán)和化學(xué)鍵，不能測(cè)定元素種類，原子發(fā)射光譜是利用.物質(zhì)在熱激發(fā)

或電激發(fā)下，每種元素的原子或離子發(fā)射特征光譜來判斷物質(zhì)的組成，而進(jìn)行元素的定性與定量分析的，C

錯(cuò)誤；

D.新型無機(jī)非金屬材料在性能上比傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料有了很大的提高，可適用于不同的要求，耐高溫陶

瓷屬于新型無機(jī)非金屬材料，D正確；

故選：Co

考向03化學(xué)與能源

1.（2024?河北省?三模）硅銃原電池是一種新型電池，因其供電穩(wěn)定，儲(chǔ)存量豐富而備受關(guān)注。硅鎰原電池

的工作原理如圖所示。下列說法正確的是

I——@——I

質(zhì)子交換膜

A.放電過程中，正極區(qū)溶液pH增大

+

B.Si@C電極上的電極反應(yīng)式為Si+2H2O+4e-=SiO2+4H

C.導(dǎo)線上每通過Imolel正極區(qū)溶液質(zhì)量增加28.5g

D.若將質(zhì)子交換膜換為陰離子交換膜，電解液換為NaOH溶液，電池的電流更平穩(wěn)

【答案】A

【詳解】A.放電過程中，負(fù)極區(qū)每轉(zhuǎn)移2moiel生成2moiH+并移向正極區(qū)，正極的電極反應(yīng)式為

+2+

MnO2+2e-+4H=Mn+2H2O,正極區(qū)每轉(zhuǎn)移2moi，消耗4moiH+,溶液pH增大，故A項(xiàng)正確；

B.Si@C電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Si+2Hq-4e-=SiO2+4H+,故B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.由正、負(fù)極電極反應(yīng)式可知，導(dǎo)線上每通過Imolel會(huì)有ImolfT移向正極區(qū)，同時(shí)溶解O.SmolMnO2,

所以正極區(qū)溶液質(zhì)量增加44.5g,故C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.若將質(zhì)子交換膜換為陰離子交換膜，電解液換為NaOH溶液，Si會(huì)與NaOH溶液直接反應(yīng)，故D項(xiàng)錯(cuò)

誤；

故本題選A。

2.(2025?陜西省榆林市?模擬)新型太陽(yáng)能氫氣面板可以直接從空氣中提取水、利用光電解水產(chǎn)生氫氣，將

儲(chǔ)

氫

罐

燃料電池

圖1新型太陽(yáng)能

下列說法不正確的是

A.太陽(yáng)能電池光伏板工作原理與硅原子電子躍遷有關(guān)

B.電解水的陽(yáng)極反應(yīng)是2H2O-4e-=C)2T+4H+

C.燃料電池的正極反應(yīng)是C)2+4e-+4H+=2應(yīng)。

D.燃料電池生成的水從負(fù)極一側(cè)流場(chǎng)板層排出

【答案】D

【詳解】A.太陽(yáng)能電池光伏板工作原理主要是光電效應(yīng)，與硅原子電子躍遷有關(guān)，A正確;

B.據(jù)分析，電解水的陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，電極反應(yīng)式是2H,O-4e-=O,T+4H+,B正確；

C.燃料電池的正極上氧氣被還原，氫離子參與下，得電極反應(yīng)式是5+4e-+4H+=2凡0,C正確；

D.圖2中負(fù)極方程式為H2-2e=2H+,,結(jié)合選項(xiàng)C,燃料電池生成的水從正極一側(cè)流場(chǎng)板層排出，D不正

確；

選D。

3.（2024?遼寧省沈陽(yáng)市?三模）某全固態(tài)薄膜鋰離子電池的工作示意圖如下，電極a為鋰硅合金（LJSi）,

+

其放電時(shí)的反應(yīng)為：Li44Si-xe=Li44.xSi+xLi,電極b為銀鉆銃三元材料通?？梢员硎緸椋?/p>

，電解質(zhì)選用固態(tài)Li6Ps5CI,下列說法中錯(cuò)誤的是

A.放電時(shí)Li，從負(fù)極材料脫出，經(jīng)電解質(zhì)嵌回正極

B.放電時(shí)通過電路。加?/電子時(shí)，電解質(zhì)Li6Ps5cl損失amolLi+

C.充電時(shí)電極a與外接電源負(fù)極相連

+

D.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：LiNi08Co01Mn01O2-xe-=Li1_xNi08Co01Mn01O2+xLi

【答案】B

【詳解】A.由分析和圖知，放電時(shí)從負(fù)極材料脫出，經(jīng)電解質(zhì)嵌回正極，A正確；

B.放電時(shí)通過電路amo/電子時(shí)，負(fù)極生成amolLi+,正極消耗amolLi+,電解質(zhì)Li6Ps5cl不變，B錯(cuò)誤；

C.充電時(shí)電極a為陰極與外接電源負(fù)極相連，C正確；

-+

D.由分析知，充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：LiNi08Co0jMnojO2-xe=Lij.xNi08Co0jMn0jO2+xLi,D正確;

故選B。

4.（2025?湖南省長(zhǎng)沙市?模擬）科學(xué)家提出了一種基于電催化多硫化物循環(huán)的自供能產(chǎn)氫體系，如下圖所示。

通過將鋅-多硫化物電池與電解制氫裝置集成，最大化利用了間歇性太陽(yáng)光，實(shí)現(xiàn)日夜不間斷的自供電的H2

生產(chǎn)。下列說法正確的是

催

催

化

Zn化

電

電電

極

極極

H2OZ

NaOHNaOH

硅太陽(yáng)能電池鋅一多硫化物電池%生產(chǎn)裝置

A.硅太陽(yáng)能電池、鋅-多硫化物電池均可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化

B.夜間工作時(shí)，應(yīng)將電極ac、bd分別連接

C.日間工作時(shí)，b極的電極反應(yīng)式為S：+S2-+2e=s2

D.H2生產(chǎn)裝置中可以使用陽(yáng)離子交換膜

【答案】D

【詳解】A.硅太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤；

B.左側(cè)鋅-多硫化物電池夜間作電源，給H2生產(chǎn)裝置通電，電解產(chǎn)生H2,分析可知，應(yīng)將電極ad、be分

別連接，B錯(cuò)誤；

C.白天工作時(shí)，鋅-多硫化物電池處于充電狀態(tài)，b電極是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為S：+S"2e-=

s"c錯(cuò)誤；

D.陰極d發(fā)生反應(yīng)；2H2O+2e=H2T+20H-,若使用陽(yáng)離子交換膜，Na+向陰極區(qū)遷移，D正確；

故答案為：D。

5.（2024?陜西省咸陽(yáng)市?一模）鋰離子電池具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，一種納米硅基

鋰電池是新型二次電池，電池反應(yīng)原理如圖所示，電池反應(yīng)式為xFeS,+4LixSi3^xFe+2xLi2S+4Si。

人允用

下列說法不正確的是

A.電解液不能選用Li2SO4或者LiCl的水溶液

B.電池放電時(shí)Li卡從b極脫嵌，而充電時(shí)，Li+從a極脫嵌

C.充電時(shí)，a極反應(yīng)式為xFe+2xLi2s-4xe-=4xLi++xFeS2

D.該電池工作時(shí)，每轉(zhuǎn)移lmole\兩極質(zhì)量變化之差為7g

【答案】D

【詳解】A.鋰能與水反應(yīng)生成氫氧化鋰和氫氣，所以納米硅基鋰電池的電解液不能選用硫酸鋰或氯化鋰水

溶液，故A正確；

B.由分析可知，放電時(shí)，電極b為原電池的負(fù)極，LixSi在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋰離子和硅，

鋰離子從b極脫嵌，充電時(shí)，電極a為陽(yáng)極，鐵和硫化鋰在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二硫化鐵和鋰

離子，鋰離子從a極脫嵌，故B正確；

C.由分析可知，充電時(shí)，與直流電源正極相連的電極a為電解池的陽(yáng)極，鐵和硫化鋰在陽(yáng)極失去電子發(fā)生

氧化反應(yīng)生成二硫化鐵和鋰離子，電極反應(yīng)式為xFe+2xLi2s-4xe-=4xLi++xFeS2，故C正確；

D.由分析可知，電池工作時(shí)，轉(zhuǎn)移Imol電子，負(fù)極減少Imol鋰離子，正極增加Imol鋰離子，則兩極質(zhì)

量變化之差為Imolx7g/mol+lmolx7g/mol=14g,故D錯(cuò)誤；

故選D。

考向04化學(xué)與材料

1.（2025?山東省Eternal7社區(qū)?模擬）2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)不僅是全球體育健兒的競(jìng)技舞臺(tái)，也是各種創(chuàng)新

材料和技術(shù)的展示窗口。下列有關(guān)化學(xué)材料描述錯(cuò)誤的是

A.太陽(yáng)能光伏板在奧運(yùn)村廣泛安裝，轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能為電能，材料主要是硅單質(zhì)，為無機(jī)非金屬材料

B.奧運(yùn)火炬燃料丙烷、丁烷等屬于燒，燃燒熱值高、化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定

C."PARIS2024”手環(huán)所采用的硅橡膠屬于無機(jī)非金屬材料

D.奧運(yùn)場(chǎng)館建設(shè)常用的材料有鋼材、混凝土、玻璃，鋼材屬于合金，混凝土、玻璃屬于混合物

【答案】C

【詳解】A.太陽(yáng)能光伏板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，材料主要是硅單質(zhì)，為無機(jī)非金屬材料，A正確；

B.丙烷、丁烷屬于烷燒，化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，能燃燒，其燃燒熱值高，B正確；

C.硅橡膠雖然含有硅元素，但其主體結(jié)構(gòu)是由有機(jī)硅高分子鏈構(gòu)成，這決定了它在性質(zhì)上更接近于有機(jī)高

分子材料。因此，將硅橡膠歸類為新型無機(jī)非金屬材料是不準(zhǔn)確的。實(shí)際上，硅橡膠的獨(dú)特性能和廣泛應(yīng)

用，更多地體現(xiàn)了有機(jī)高分子材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的重要地位，C錯(cuò)誤；

D.鋼材是由鐵和碳等元素組成的合金，混凝土是由水泥、骨料（如砂、石等）和水按照一定比例混合而成的

混合物，玻璃中含硅酸鹽和二氧化硅等，玻璃是混合物，D正確；

本題選Co

2.（2025?河北省?模擬）科技的發(fā)展離不開化學(xué)材料的助力，下列表述正確的是

A.硅、二氧化硅、氮化硅、碳納米管、石墨烯均屬于新型無機(jī)非金屬材料

B.合金的熔點(diǎn)均比各成分金屬的熔點(diǎn)低

C.樹脂、合成纖維、合成橡膠并稱為三大合成材料

D.稀土元素是指鐲系金屬元素，在鋼中添加稀土元素可以增加鋼的塑性、韌性等

【答案】A

【詳解】A.傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料通常為硅酸鹽材料，包括水泥、玻璃、陶瓷等，硅、二氧化硅、氮化硅、

碳納米管、石墨烯等均屬于新型無機(jī)非金屬材料，A項(xiàng)正確；

B.大多數(shù)合金的熔點(diǎn)比各成分金屬的熔點(diǎn)低，少數(shù)合金的熔點(diǎn)比成分金屬高（如錯(cuò)鈦合金），B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.三大合成材料包括塑料、合成橡膠、合成纖維，樹脂不屬于三大合成材料，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.稀土元素是指鐲系金屬元素以及銃和鋁，共17種元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選Ao

3.（2025?吉林省吉林市?一模）下列有關(guān)單質(zhì)的說法正確的是

A.工業(yè)上采用電解熔融氯化鋁的方法冶煉單質(zhì)鋁

B.單質(zhì)鈉著火時(shí)可用泡沫滅火器滅火

C.工業(yè)上用焦炭還原石英砂可以制得高純硅和二氧化碳

D.溫度計(jì)水銀球若被打破可用單質(zhì)硫處理灑落的水銀

【答案】D

【詳解】A.氯化鋁是共價(jià)化合物，工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉單質(zhì)鋁，故A錯(cuò)誤；

B.鈉燃燒生成過氧化鈉，過氧化鈉能夠與水、二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，所以鈉著火不能使用泡沫滅火器滅

火，可以使用砂子滅火，故B錯(cuò)誤；

C.工業(yè)上用焦炭還原石英砂可以制得粗硅和一氧化碳，故C錯(cuò)誤；

D.Hg和S反應(yīng)生成HgS,溫度計(jì)水銀球若被打破可用單質(zhì)硫處理灑落的水銀，故D正確；

選D。

4.（2024?廣東省汕頭市?三模）化學(xué)促進(jìn)科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展，同時(shí)與生活密切相關(guān)。下列敘述正確的是

A.漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效率

B.晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維

c.T-碳(T-Carbon)是中科院預(yù)言的一種三維碳結(jié)構(gòu)晶體，其與Cf?；橥凰?/p>

D.“運(yùn)-20”機(jī)身采用鴇碳合金比純金屬鴇具有更高的強(qiáng)度和韌性

【答案】D

【詳解】A.漂白粉與鹽酸能發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，不能混合使用，故A錯(cuò)誤；

B.二氧化硅用于制造光導(dǎo)纖維，故B錯(cuò)誤；

C.T-碳與C60均為碳單質(zhì)，互為同素異形體，故C錯(cuò)誤；

D.一般情況下合金比其組分金屬的強(qiáng)度和韌性更高，故D正確；

故答案選D。

5.(2025?陜西省寶雞市?質(zhì)檢)從古至今，人類的生活、生產(chǎn)都離不開材料的應(yīng)用。下列說法正確的是

A.殲-20上采用的氮化線涂層，屬于新型金屬材料

B.人民幣票面文字處采用了含F(xiàn)e3O4的磁性油墨，F(xiàn)e3O4常用作紅色顏料

C.北斗衛(wèi)星上使用的硅太陽(yáng)能電池陣，利用SiCh將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能

D.神舟十七號(hào)返回艙降落回收過程中使用了芳綸制作的降落傘，芳綸是有機(jī)高分子材料

【答案】D

【詳解】A.氮化錢(GaN)是一種半導(dǎo)體材料，不是金屬材料，A錯(cuò)誤;

B.FesCU為黑色固體，常用作紅色顏料的是Fe2O3,B錯(cuò)誤；

C.硅太陽(yáng)能電池陣是利用硅半導(dǎo)體的性質(zhì)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，C錯(cuò)誤；

D.芳綸是一種有機(jī)高分子材料，具有高強(qiáng)度和耐熱性，常用于制作降落傘等，D正確；

答案選D。

-----------------------------h

拓展培優(yōu)練

1.(2024?陜西省渭南市?三模)重銘酸鉀(K2Cr2O7)是一種重要的化工原料，可用于制銘磯、火柴、銘顏料,

并供糅革、電鍍、有機(jī)合成等。工業(yè)上以銘鐵礦［主要成分為Fe(CrCh)2,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.2%,雜質(zhì)主要為硅、

鐵、鋁的氧化物］為原料制備重銘酸鉀的工藝流程如圖所示：

Na2cO3H2OCH3COOHCH3COOHKC1

銘鐵礦

空氣濾渣濾渣濾液K2Cr2O7

已知：

①焙燒時(shí)Fe(CrO2)2中的Fe元素轉(zhuǎn)化為NaFeO2,Cr元素轉(zhuǎn)化為Na2CrO4;鋁的氧化物轉(zhuǎn)化為NaAKh。

②Fe(CrC)2)2的摩爾質(zhì)量為224g/mol,KzCnCh的摩爾質(zhì)量為294g/mol?

③礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c(mol?L」)的對(duì)數(shù)值與pH的關(guān)系如圖所示。

(

T

I

3

)

M

某化工廠利用1000kg銘鐵礦為原料，制備重銘酸鉀。

請(qǐng)回答下列問題：

⑴寫出“焙燒”過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

(2)“水浸”所得濾渣1的主要成分是Fe(OH)3,寫出生成此濾渣的離子方程式：o

(3)在“中和”步驟中加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于7,中和后濾渣2的主要成分是(填化學(xué)式)。

(4)“酸化”時(shí)加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于5,寫出酸化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。

(5)工序I經(jīng)過濾、洗滌后獲得粗產(chǎn)品，經(jīng)工序II得到661.5kg產(chǎn)品，則工序H的操作方法是,生產(chǎn)過

程的產(chǎn)率為o

⑹測(cè)定產(chǎn)品中KzCnCh含量：稱取樣品2.50g配成250mL溶液，取25.00mL于錐形瓶中，加入足量稀硫酸

和幾滴指示劑，用0.1000mol?L-i(NH4)2Fe(SC>4)2標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SCU)2標(biāo)準(zhǔn)液的平

均體積為25.00mL。則樣品中K2Cr2C>7的純度為。(滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)為CrzO；

+Fe2++H+-Cr3++Fe3++H2O)

【答案】(l)4Fe(CrO2)2+1ONa2co3+7O2望8Na2CrO4+4NaFeO2+1OCO2

(2)Feo2+2H2O=Fe(OH)3J+OH-(3)H2SiO3、A1(OH)3

(4)2CrOt+2CH3COOH=Cr2O；+2CH3COO+H2O(5)重結(jié)晶75%(6)49%

【詳解】(1)由分析可知，焙燒過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe(CrCh)2與碳酸鈉、氧氣反應(yīng)生成倍酸鈉、NaFeCh

和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(CrCh)2+lONa2co3+702登8Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2；

(2)由分析可知，水浸發(fā)生的反應(yīng)為NaFeCh與水反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的離子方程式

為FeO；+2H2O=Fe(OH)3i+OH-；

(3)由分析可知，在“中和”步驟中加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于7,目的是將硅酸鈉、偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸、氫

氧化鋁沉淀，銘酸鈉部分轉(zhuǎn)化為重銘酸鈉，中和后濾渣2為：H2SiO3,Al(0H)3；

(4)酸化時(shí)加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于5的目的是將溶液中的銘酸鈉轉(zhuǎn)化為重銘酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為

2CrOt+2CH3co0H=Cr2O^'+2CH3COO+H20；

(5)由分析可知，工序I為經(jīng)過濾、洗滌后獲得重銘酸鉀粗產(chǎn)品，工序H為粗產(chǎn)品經(jīng)重結(jié)晶得到重餡酸鉀，

銘鐵礦主要成分為Fe(CrO2)2,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.2%,1000kg銘鐵礦中m[Fe(CrO2)2]=1000kgx67.2%=672kg,

Fe(CrO2)2~K2Cr2O7

由Cr元素質(zhì)量守恒，則224294,解得m(K2Cr2C?7)=882kg,得到661.5kg產(chǎn)品，生產(chǎn)過程

672kgm

的產(chǎn)率為需追xl00%=75%；

882kg

2++3+3+

(6)滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)為：Cr2O^+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SCU)2標(biāo)準(zhǔn)

0.1000mol/Lx25.00xW3L,

-----------------------------------x294g/mol

液的平均體積為25.00mL,則樣品中KCrO的純度為-----------------------------xl00%=49%。

227cu25n.0n0mTL

2.5gx------------

250mL

2.(2024?陜西省寶雞市?一模)孔雀石主要成分是C%(OH)2co3,還含少量FeCC)3及硅的氧化物，實(shí)驗(yàn)室以

孔雀石為原料制備硫酸銅晶體的步驟如下:

有關(guān)物質(zhì)沉淀的pH數(shù)據(jù)如下:

物質(zhì)PH(開始沉淀)pH(完全沉淀)

Fe(OH)31.93.2

Fe(OH)27.09.0

CU(OH)24.76.7

(1)步驟I加稀硫酸充分反應(yīng)，過濾得到濾渣的主要成分是(填化學(xué)式)，該物質(zhì)進(jìn)一步提純后可用于制

造。提高步驟I反應(yīng)速率的措施是(寫一條即可)。

(2)步驟II中試劑①應(yīng)選用試劑(填代號(hào))。

a.KMnO4b.稀HNO3c.雙氧水d.氯水

相關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：O

(3)步驟III加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至_____(填寫范圍)，目的是。

(4)步驟IV獲得硫酸銅晶體的操作中，必須采取的實(shí)驗(yàn)措施是o

⑸常溫下Fe(OH%的Ksp=1x10-39,若要將溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至

lxlO-3mol/L,必須將溶液調(diào)節(jié)至pH=。

(6)用NH3和孔雀石反應(yīng)可以制得金屬銅，已知Imol氨氣通過灼熱的CU2(OH)2CO3可以產(chǎn)生1.5mol金屬銅，

則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

【答案】⑴SiO2光導(dǎo)纖維固體研磨

+2+3+

(2)c2H+H2O2+2Fe=2Fe+2H2O

(3)3.2<PH<4.7保證Fe3+完全沉淀，而CM+不沉淀

(4)保持一定的酸度，抑制C1+水解(5)2

(6)4NH3+3CU2(OH)2CO3=3CO2+9H2O+2N2+6Cu

【詳解】(1)步驟I所得沉淀主要成分為SiO2,二氧化硅可用于光導(dǎo)纖維，提高步驟I反應(yīng)速率的措施是

固體研磨、適當(dāng)升溫等；

(2)步驟H中加入試劑①目的是能夠?qū)嗚F離子為鐵離子，且不會(huì)引入雜質(zhì)，加入H2O2能夠?qū)嗚F離子

2++3+

為鐵離子，過氧化氫被還原為水，發(fā)生反應(yīng)為：H2O2+2Fe+2H=2Fe+2H2O;

(3)加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH保證鐵離子全部沉淀,銅離子不沉淀,需要控制的溶液pH范圍為3.2<pH<4.7,

目的是保證鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀；

(4)步驟IV需要加熱蒸發(fā)得到硫酸銅晶體，此過程會(huì)促進(jìn)銅離子的水解，所以必須采取的實(shí)驗(yàn)措施是保持

一定的酸度，抑制CW+水解；

⑸由c(°H>層不/I*心產(chǎn)1nM'常溫下4丁戶扃二黑心。2moi"，PH=2；

(6)孔雀石主要成分為Cu2(OH)2co3,氨氣具有還原性，可以將其還原為Cu,同時(shí)生成氮?dú)狻⒍趸己?/p>

水，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒配平得4NH3+3Cu2(OH)2cO3=3CO2+9H2O+2N2+6CU。

3.(2024?遼寧省沈陽(yáng)市?模擬)保及硫酸保在新型材料、新型電池的生產(chǎn)中有著十分廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上以

硫化銀礦(含少量雜質(zhì)硫化銅、硫化亞鐵)為原料制備純?；蛄蛩徭?zhèn)的流程如下:

已知：①氧化性：Cu2+>H+(酸)>Ni2+>Fe2+>H+(水)；

2136

②常溫下溶度積常數(shù)：KsP(NiS>1.07xl0->Ksp(CuS)=1.27xlO-o

(1)步驟①中焦炭和石英也可用于工業(yè)制粗硅，則工業(yè)制粗硅化學(xué)反應(yīng)為；爐氣使酸性高鎰酸鉀溶液

褪色的離子方程式為o

(2)步驟⑥以MS(含CuS)作陽(yáng)極、NiSCU溶液作電解液電解可在_____極(填“陰”或“陽(yáng)”)獲得粗銀。粗銀的電

解精煉需要將電解液的pH控制在2~5之間，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(填序號(hào))。

A.防止溶液的酸性過強(qiáng)造成H+放電，在陰極生成H2

B.防止溶液的酸性過弱使Ni2+轉(zhuǎn)化成Ni(OH)2沉淀

C.若溶液的pH<2,可加入NiO或Ni(OH)2固體調(diào)節(jié)溶液的pH

D.使粗鎮(zhèn)中所含的雜質(zhì)Cu在陽(yáng)極放電而進(jìn)入電解液中

(3)化學(xué)上常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于lxlO-5mol-LT時(shí)該離子沉淀完全。步驟③所得的NiSCU溶液

中通常含有Cu2+,若該溶液中的c(Ni2+)=0.107molLi,請(qǐng)通過計(jì)算說明可通過在溶液中加入NiS的方法除

去溶液中CW+的原因：。

(4)硫化鎮(zhèn)晶胞如圖1所示，單原子層硫化鎮(zhèn)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

o—S2-

?—Ni2+

圖2

①圖1中，原子坐標(biāo)參數(shù)：A(0,0,0)B(0.5,0,0.5),則C原子的坐標(biāo)參數(shù)為。

②單層硫化銀晶體圖2中，已知硫離子半徑為apm,忽略銀離子半徑，NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。則單層

硫化銀晶體每平方米含硫化銀的質(zhì)量為