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热点素材03 新材料与新能源
新材料是指在化学、物理或生物等领域中获得新的性质和功能的材料，它们可以被广泛地应用于各个
领域，如航天、电子、医疗等。而新能源则指可替代传统能源（如化石燃料）的、可持续发展的能源，如
太阳能、风能、水力能等。新材料是在材料领域进行创新，而新能源则是在能源领域进行创新。新能源，
比如有太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新材料是一种材料而已，有高分子材料，
半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料。它们也会互相促
进各自的发展。尽管新材料和新能源都是新兴产业，但是它们的应用领域和市场需求并不相同。新材料的
应用领域涵盖了诸多领域，涉及汽车、新能源、电子信息、环保等众多领域；而新能源主要应用于电力、
交通、农业等领域，是解决全球能源危机的一个重要途径。
（建议用时：40 分钟）
考向
01
氢能源
1.（2025·广西十校·联考）截止至2024 年，我国多个城市引入了氢能源公交车，我国的氢能公交车占全
球的六成左右，氢能源公交的核心部件为氢燃料电池，其电池工作示意图如图。下列说法中，错误的是
A．当转移
电子时，消耗
B．电极a 为电池的负极
C．电极b 表面反应为：
1
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D．氢氧燃料电池的供电量易于调节，能适应用电器负载的变化，而且不需要很长的充电时间
【答案】A
【分析】电极a 为负极，电极反应
；电极b 为正极，电极反应
，
据此分析；
【解析】A．当转移
电子时，标准状况下消耗
，A 错误；
B．电极a 为负极，B 正确；
C．电极b 为正极，以KOH 溶液为电解质溶液，电极表面反应为：O2+4e−+2H2O=4OH−，C 正确；
D．氢氧燃料电池供电量易于调节，而且不需要很长的充电时间，在航天、军事和交通领域有广阔的应用
前景，D 正确；
故选A。
2.（2025·山西省大同市·调研）氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH 可以制得H2。在催化剂作用
下，HCOOH 催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1 和图2 所示。下列叙述错误的是
A．HCOOH 催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成
B．HCOOD 催化释放氢反应除生成CO2外，还生成HD
C．在催化剂表面解离C—H 键比解离O—H 键难
D．HCOOH 催化释放氢的热化学方程式为：
【答案】D
【解析】A．转化涉及到N—H 键极性键的断裂和形成、O—H 键极性键的断裂以及H—H 键非极性键的形
成，A 正确；
B．若用HCOOD 代替HCOOH，反应为HCOOD 分解，除生成CO2外，还生成HD，B 正确；
C．由图可知，Ⅱ→Ⅲ过程中断裂O—H 键，Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C—H 键，Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的，
故在催化剂表面解离C−H 键比解离O−H 键难，C 正确；
2
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D．图2 表示1 分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中ΔH 为1mol 反应
的热量变化，D 错误；
故答案为：D。
3.（2025·安徽省皖南八校·期末）氢气是非常有前途的新型能源，氢能开发中的一个重要问题就是如何
制取氢气。以下研究方向你认为不可行的是
A．建设水电站，用电力分解水制取氢气
B．设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气
C．利用化石燃料通过一定的方法与水反应制取氢气
D．寻找特殊的化学物质作催化剂，用于分解水制取氢气
【答案】C
【解析】A．利用水力发电，再用电力分解水制备氢气，该研究方向可行，故A 不符合题意；
B．太阳能是可再生资源，设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气，该研究方向可行，故B 不
符合题意；
C．化石能源是不可再生资源，所以利用化石燃料通过一定的方法与水反应制取氢气的研究方向不可行，
故C 符合题意；
D．寻找特殊的化学物质作催化剂，使水分解产生氢气的速率加快，该研究方向可行，故D 不符合题意；
故选C。
4.（2025·广东省佛山市·期末）氢能源是绿色能源，主要来源于水的分解。下图是一种尿素协助酸-碱电
解池电解水制氢装置，电极材料为纳米氯化亚铜颗粒/还原氧化石墨烯（
）、
。该装置产氢
起始电压低，能耗低。下列说法正确的是
A．电解总反应：
B．双极膜中的反应为：
3
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C．每生成
，则有
穿过阳离子交换膜
D．该制备
的装置可兼顾处理含尿素的污水
【答案】D
【分析】根据电子移动的方向可知，(CuCl/rGO)电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：
，Pt/C 电极为阴极，生成H2，发生还原反应，电极反应式为：
，据此回答。
【解析】A．根据分析可知，电解总反应：
，A 错误；
B．双极膜起到离子选通的作用，没有发生反应，B 错误；
C．在(CuCl/rGO)电极电极，
，Pt/C 电极有
，根据
得失电子守恒可知，每生成1molCO2，转移6mol 电子，则有6molH+穿过阳离子交换膜，C 错误；
D．该制备H2的装置可兼顾处理含尿素的污水，转化为二氧化碳与氮气，D 正确；
故选D。
5.（2025·湖南株洲·质检）氢能是一种重要的清洁能源，由
可以制得H 2。在催化剂作用下，
催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1 和图2 所示。下列叙述正确的是
A．
催化释放氢的过程中有非极性键的断裂与形成
B．
催化释放氢反应除生成
外，还生成
C．在催化剂表面解离
键比解离
键难
4
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D．
催化释放氢的热化学方程式为：
【答案】C
【解析】A．转化涉及到N-H 键的断裂和形成、O-H 键的断裂以及H-H 键的形成，没有非极性键的断裂，
A 错误；
B．若用HCOOD 代替HCOOH，反应为HCOOD 分解，除生成CO2外，还生成HD，没有H2、D2，B 错
误；
C．由图可知，II→III 过程中断裂O-H 键，III→IV 过程中断裂C-H 键，III→IV 的活化能大于II→III 的，故
在催化剂表面解离C−H 键比解离O−H 键难，C 正确；
D．图2 表示1 分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中ΔH 为1mol 反应
的热量变化，故D 错误；
本题选C。
6.（2025·陕西省商洛市·联考）氢能是清洁能源之一，工业制取氢气涉及的重要反应之一是：
已知：①
②
③
下列叙述正确的是
A．
的燃烧热为
B．
C．12gC(s)不完全燃烧全部生成CO(g)时放出热量为221kJ
D．
平衡常数表达式为
【答案】B
【解析】A．氢气燃烧热指定的产物为液态水，热化学方程式
5
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中生成的为气态水，不能根据此热化学方程式计算
的燃烧热，A 错误；
B．a.
，b.
，c.
，根据盖斯定律，
得
目标反应，
，B 正确；
C．12gC(s)的物质的量为1mol，根据热化学方程式：
，
不完全燃烧生成
时放出的热量为
，C 错误；
D．水蒸气浓度应写入平衡常数表达式，
平衡常数表达式为
，D 错误； 故选B。
7.（2025·广东省深圳市新安中学·期中）氢能是理想的清洁能源，反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)
+H2(g) ΔH<0 是目前大规模制取氢气的方法之一、下列措施可以同时提高反应速率和H2O 的转化率的是
A．加压
B．增大CO 的浓度
C．升温
D．分离出CO2
【答案】B
【解析】A．加压，反应速率加快，反应前后气体分子数不变，加压，平衡不移动，H2O 的转化率不变，
故A 错误；
B．增大CO 的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，H2O 的转化率提高，B 正确；
C．升温，反应速率加快，该反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，H2O 的转化率降低，C 错误；
D．分离出CO2，反应速率减小，平衡正向移动，H2O 的转化率提高，D 错误；
答案选B。
8.（2025·安徽省合肥一中·期末）北京冬奥会赛区内使用氢燃料清洁能源车辆，这种车辆利用原电池原
理提供清洁电能，某氢氧燃料电池工作原理如图所示。下列说法正确的是
6
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A．电极a 为电池的正极
B．电池工作过程中，
向负极迁移
C．电极b 表面反应为
D．氢氧燃料电池中正极消耗
(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NA
【答案】C
【分析】由图可知，电极a 为负极，电极反应式为H2−2e−＋2OH−=2H2O，电极b 为正极，电极反应式为O2
＋4e−＋2H2O=4OH−，据此作答。
【解析】A．电极a 上氢元素失电子价态升高，故电极a 为负极，故A 错误；
B．原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，K+移向正极，故B 错误；
C．由分析可知，电极b 为正极，电极反应式为O2＋4e−＋2H2O=4OH−，故C 正确；
D．标准状况下22.4L 气体的物质的量为1mol，结合选项C 分析可知，正极消耗1mol 氧气，电路中通过的
电子数目为4NA，故D 错误；
故选C。
9.（2025·山东烟台一中·期末）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，下列反应是目前大规模制取氢气
的方法之一。CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ/mol，恒温恒容时，下列措施可以同时提高反应速
率和H2O 的转化率的是
A．加压
B．增大一氧化碳的浓度
C．升温D．分离出二氧化碳
【答案】B
【解析】A．反应为气体分子数不变的反应，加压不改变平衡移动，不能提高水的转化率，A 不符合题
意；
B．增大一氧化碳的浓度，物质浓度增大，反应加快，且平衡正向移动，水的转化率增大，B 符合题意；
C．反应为放热反应，升高温度反应速率增大，但是平衡逆向移动，水的转化率降低，C 不符合题意；
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D．分离出二氧化碳，平衡正向移动，但是物质浓度减小，反应速率减慢，D 不符合题意；
故选B。
10.（2025·黑龙江省实验中学·期中）目前，科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系
(如图)。关于此循环体系，下列说法中错误的是
A．该循环体系很好地体现了绿色化学的理念
B．燃料电池中通入
的一极作负极，发生氧化反应
C．在此循环中发生了反应：
D．目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
【答案】C
【解析】A．该循环体系利用太阳能清洁能源催化分解水，产物可用作燃料电池，产生的水又可以循环利
用，很好地体现了绿色化学的理念，故A 正确；
B．氢氧燃料电池的负极通入H2，发生氧化反应，正极通入O2，发生还原反应，故B 正确；
C．此循环中水分解生成了氢气和氧气，氢气和氧气通过燃料电池转化为水和能量，实际是太阳能转化为
电能，故C 错误；
D．推广氢能的关键是寻找合适的催化剂，利用太阳能分解水，故D 正确；
故选C。
考向
02
新能源综合应用
1.（2025·江苏省扬州大学附中·期中）采用铝空气电池的新能源汽车一次性加注铝电极可行驶
，铝空气电池是由铝合金电极、空气电极、中性或碱性水溶液构成的。下列有关说法正确的是
A．空气电极是负极
B．电子由铝合金电极经电解质溶液流向空气电极
C．负极的反应式为：
D．电池工作时铝合金电极不断被消耗
8
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【答案】D
【分析】铝空气电池电池中负极反应为Al+4OH-－3e-＝[Al(OH)4]-，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，据此
分析解答。
【解析】A．由分析可知，空气是原电池正极，故A 错误；
B．电子不经过电解质溶液，电子由铝合金电极经导线流向空气电极，故B 错误；
C．由分析可知，负极发生失去电子的氧化反应，电极反应为Al+4OH-－3e-＝[Al(OH)4]-，故C 错误；
D．由C 选项电极反应可知，电池工作时，铝合金不断失去电子，导致铝合金电极不断被消耗，故D 正
确；
故选D。
2.（2025·四川省振兴联盟·联考）巴黎奥运会期间，一项前所未有的创新能源项目震撼亮相——一座占
地470 平，容量达78kWp 的移动漂浮光伏发电站被运至塞纳河畔，高纯硅(Si)是光伏电池的核心材料，制
备高纯硅的热化学方程式为：SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH>0，下列说法正确的是
A．断开H—H 键放出能量
B．反应物的总能量小于生成物的总能量
C．吸热反应都需要在高温条件下进行
D．研发高效的催化剂可降低反应热
【答案】B
【解析】A．断开化学键应该吸收能量，A 项错误；
B．该反应是吸热反应，因此反应物的总能量小于生成物的总能量，B 项正确；
C．反应的热效应与反应所需的条件没有直接的关系，吸热反应也可以在常温下进行，如Ba(OH)2•8H2O 与
NH4Cl 的反应为吸热反应，常温下可进行，C 项错误；
D．催化剂不能改变化学反应的反应热，D 项错误；
答案选B。
3.（2025·广西贺州一中·期末）2024 年“两会”第一次将“新质生产力”写进政府工作报告。新能源与
新质生产力密切相关。下列对能源分类错误的是
A．化石能源：煤、石油、天然气
B．可再生能源：沼气、水能、煤
C．新能源：地热能、海洋能、核能
D．清洁能源：太阳能、风能和氢能
【答案】B
【解析】A．煤、石油、天然气属于化石燃料，即为化石能源，A 正确；
B．沼气、水能是可再生能源，煤是不可再生能源，B 错误；
C．地热能、海洋、核能是新能源，C 正确；
D．太阳能、风能和氢能属于清洁能源，D 正确；
故选B。
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4.（2025·山东省滨州·期末）锌-空气二次电池在柔性能源方面应用较多，是各类新能源电池中备受关注
的储能设备之一，一种强碱性锌空气电池工作示意图如下。下列说法正确的是
A．电流从Zn 电极流出
B．OH-向气体扩散电极移动
C．隔膜应选氢离子选择性膜
D．负极区的反应为：
，
【答案】D
【分析】该装置为没有外加电源，因此该装置为电池装置，根据装置图，右边电极为Zn，Zn 元素的化合
价升高，根据原电池工作原理，Zn 电极为负极，则右边电极为正极，据此分析。
【解析】A．根据上述分析，Zn 电极为负极，气体扩散电极为正极，电流从正极流向负极，因此电流从气
体扩散电极流出，故A 错误；
B．根据原电池工作原理，OH-向负极移动，即向Zn 电极移动，故B 错误；
C．根据装置图，负极反应式为Zn-2e-+4OH-=
，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，交换膜应为氢
氧根离子交换膜，故C 错误；
D．根据装置图，负极反应式Zn-2e-+4OH-=
，
在分解成ZnO，离子方程式为
=ZnO+2OH-+H2O，故D 正确；
答案为D。
5.（2025·四川省凉山·期末）下列关于能源的说法正确的是
A．可燃冰(CH4•nH2O)被认为是21 世纪的高效清洁能源，且储量巨大，所以可以无限制的开采使用
B．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，有利于实现“碳中和”的目标
C．石油的分馏和裂化都属于化学变化
D．电能也是一种非常重要的新能源，人们常用的手机、笔记本电脑、数码摄像机等使用的锂离子电池，
可以实现放电与充电的循环利用，属于二次电池
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【答案】D
【解析】A．可燃冰过度开采可能诱发海底地质灾害，加重温室效应，A 错误；
B．“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当，通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，但不能减少二氧
化碳的排放量，达不到碳中和的目的，B 错误；
C．石油的分馏是利用石油中各组分的沸点的不同进行分离的过程，属于物理变化，C 错误；
D．锂离子电池可以实现放电与充电的循环利，用属于二次电池，D 正确；
故选D。
6.（2025·河北省衡水市·调研）合理开发利用自然资源对人类生存和发展至关重要，下列说法正确的是
A．金属矿物的开发利用就是将金属元素从其化合物里置换出来
B．可燃冰被誉为新世纪高效清洁能源，存在于海底，储量巨大，大规模开采有利于实现碳中和
C．新能源电动汽车近年来被大力推广使用，是因为它可以达到零污染，有利于环境的可持续发展
D．水煤气(CO 和H2)为清洁能源，在催化剂作用下可转化生成甲醇(CH3OH)，该反应原子利用率为100%
【答案】D
【解析】A．金属的冶炼就是将金属矿石中金属从其化合物中还原出来，不一定是置换反应，A 错误；
B．可燃冰中含有甲烷，甲烷燃烧会产生二氧化碳，大规模开采使用甲烷，不会减小二氧化碳的排放，不
利于实现碳中和，B 错误；
C．虽然新能源电动汽车在使用阶段实现了零排放，但在电力生产和电池处理方面仍存在环境影响，C 错
误；
D．水煤气(CO 和H2)为清洁能源，在催化剂作用下可转化生成甲醇(CH3OH)，化学方程式为：CO＋2H2
CH3OH，该反应是化合反应，利用率为100%，D 正确；
故选D。
7.（2025·天津市·期末）下列关于能源问题的叙述正确的是
A．氢能、天然气、风能、太阳能都是新能源
B．天然气燃料电池工作时，天然气通入的一极是正极
C．反应中能量变化的大小与可燃物的性质有关，与质量无关
D．燃料电池具有清洁、高效等特点，能量转化率可以超过80%
【答案】D
【解析】A．天然气是化石燃料，不是新能源，A 错误；
B．燃料电池中，通入氧气的一极为正极，通入天然气的一极为负极，B 错误；
C．可燃物的燃烧反应都是放热反应，可燃物越多，放出的热量也越多，与质量有关，C 错误；
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D．燃料电池具有清洁、高效等特点，能量转化率可以超过80%，D 正确；
故选D。
8.（2025·河北省张家口·期末）我国已形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应
体系，但化石能源仍占比高达
，化石能源仍是中国能源供应主导，煤炭、原油、天然气是中国能源
重中之重。下列关于化石燃料的说法正确的是
A．化石燃料中天然气为纯净物
B．煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C．石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃
D．煤之所以能变“油”，是因为煤中含有大量的汽油、柴油和煤焦油
【答案】C
【解析】A．天然气主要成分为甲烷，为混合物，故A 错误；
B．煤的气化和液化均为化学变化，故B 错误；
C．石油裂解的主要目的是得到气态短链烃，如乙烯、丙烯等，故C 正确；
D．煤中不含汽油、柴油和煤焦油等物质，煤之所以能变“油”，是通过煤的气化、液化等措施将煤转化
为汽油、柴油和煤焦油等物质，故D 错误；故选C。
考向
03
化学与新材料
1.（2025·山东省青岛·模拟）2024 年巴黎奥运会不仅是全球体育健儿的竞技舞台，也是各种创新材料和
技术的展示窗口。下列有关化学材料描述错误的是
A．太阳能光伏板在奥运村广泛安装，转换太阳能为电能，材料主要是硅单质，为无机非金属材料
B．奥运火炬燃料丙烷、丁烷等属于烃，燃烧热值高、化学性质较稳定
C．“PARIS 2024”手环所采用的硅橡胶属于无机非金属材料
D．奥运场馆建设常用的材料有钢材、混凝土、玻璃，钢材属于合金，混凝土、玻璃属于混合物
【答案】C
【解析】A．太阳能光伏板把太阳能转化为电能，材料主要是硅单质，为无机非金属材料，A 正确；
B．丙烷、丁烷属于烷烃，化学性质较稳定，能燃烧，其燃烧热值高，B 正确；
C．硅橡胶虽然含有硅元素，但其主体结构是由有机硅高分子链构成，这决定了它在性质上更接近于有机
高分子材料。因此，将硅橡胶归类为新型无机非金属材料是不准确的。实际上，硅橡胶的独特性能和广泛
应用，更多地体现了有机高分子材料在现代科技领域中的重要地位，C 错误；
D．钢材是由铁和碳等元素组成的合金，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，玻璃中含硅酸盐和二氧化硅等，玻璃是混合物，D 正确；
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本题选C。
2.（2025·陕西咸阳中学·模拟）化学与生产、生活、科技、环境保护息息相关。下列说法正确的是
A．用于航天服的“连续纤维增韧”航空材料，使用的陶瓷和碳纤维属于合成有机高分子材料
B．印制货币票面文字、号码等处使用含
的油墨，利用了
的稳定性
C．纳米铁粉可以通过置换反应高效地除去被污染水体中的
、
等重金属离子
D．制作面点时加入食用纯碱，利用
中和发酵过程产生的酸
【答案】C
【解析】A．陶瓷和碳纤维不属于合成有机高分子材料，是一种无机非金属材料，A 错误；
B．Fe3O4具有磁性的性质，可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪，不是利用其稳定性，B
错误；
C．纳米铁粉除去被污染水体中的Cu2+、Ag+等重金属离子是发生了置换反应，C 正确；
D．纯碱是碳酸钠不是碳酸氢钠，D 错误；
故选C。
3.（2025·湖南省重点中学·联考）“纳米材料”是指微粒直径为几纳米到几十纳米的材料。据报道，科
学家制造出了一种臂长只有7 纳米的纳米级镊子(一种纳米材料)，该镊子能够钳起分子或原子。下列说法
正确的是
A．该纳米级镊子钳起分子时发生了化学反应
B．分子是化学反应中的最小微粒
C．把该纳米级镊子分散到适当分散剂中可形成溶液
D．把该纳米级镊子分散到适当分散剂中得到的混合物能产生丁达尔效应
【答案】D
【解析】A．该纳米级镊子钳起分子时没有新的微粒产生，未发生化学反应，A 项错误；
B．原子是化学反应中的最小微粒，B 项错误；
C．把该纳米级镊子分散到适当分散剂中可形成胶体，C 项错误；
D．把该纳米级镊子分散到适当分散剂中得到的混合物属于胶体，能产生丁达尔效应，D 项正确；
故答案为：D。
4.（2025·海南省农垦中学·期中）化学与材料密切相关。下列说法错误的是
A．制造5G 芯片AlN 晶圆属于无机非金属材料
B．锗单晶可以作为光电转换材料，用于太阳能电池
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C．“歼-20”飞机上使用的碳纳米材料是一种新型有机高分子材料
D．储氢合金是一类储氢材料，可用于解决氢能储存和运输的难题
【答案】C
【解析】A．AlN 是一种无机物，所以是无机非金属材料，故A 正确；
B．锗的单晶是优良的半导体材料，可以作为光电转换材料用于太阳能电池，故B 正确；
C．碳纳米材料不属于有机高分子材料，为新型无机非金属材料，故C 错误；
D．贮氢合金是一类能在一定条件下吸释氢的功能材料，与液态和气态贮氢法相比，储氢合金贮氢密度
大，对于解决氢的贮存和输运问题，从而大规模地运用氢能具有重要的意义，故D 正确；
故答案选C。
5.（2025·云南省楚雄东兴中学·期中）高分子膜材料“ETFE”是透明建筑结构中品质优越的替代材料，
该材料是四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。下列说法错误的是
A．“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的结构
B．合成“ETFE”的反应为缩聚反应
C．CF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子
D．CF2=CF2和CH2=CH2均不存在顺反异构体
【答案】B
【解析】A．CF2=CF2、CH2=CH2发生加聚反应时对应的链节分别为-CF2—CF2-、-CH2—CH2-，所以
“ETFE”分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的结构，A 项正确；
B．该反应属于加聚反应，B 项错误；
C．乙烯是平面形结构，则CF2=CF2和CH2=CH2均是平面形分子，C 项正确；
D．CF2=CF2中每个不饱和碳原子上连有两个氟原子，CH2=CH2每个不饱和碳原子上连有两个氢原子，则均
不具有顺反异构，D 项正确；
故答案为：B。
6.（2025·重庆市七校·联考）“中国高铁，世界第一”，高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢。工业上
用火法炼镍，其原理是
。下列说法错误的是
A．不锈钢是铁的化合物
B．体现了NiO 的氧化性
C．碳发生了氧化反应
D．该反应是置换反应
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【答案】A
【解析】A．不锈钢是铁的合金，合金是混合物，不是化合物，故A 错误；
B．NiO 在反应中Ni 的化合价降低，是氧化剂，体现了氧化性，故B 正确；
C．反应中C 的化合价升高，发生了氧化反应，故C 正确；
D．该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故D 正
确；答案选A。
7.（2025·河北省张家口市·质检）近年来我国航空航天事业发展迅速，下列说法正确的是
A．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是二氧化硅
B．“京沪干线”项目实现了光纤量子通信，生产光纤的原料为晶体硅
C．“神舟十七号”航天员使用的碳纤维材料操纵棒属于传统无机非金属材料
D．“嫦娥五号”使用的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】A．“玉兔二号”月球车首次实现在月球背面着陆，其太阳能电池的材料是晶体硅，A 错误；
B．光纤的主要成分为二氧化硅，B 错误；
C．“神舟十七号”航天员使用的碳纤维材料操纵棒属于新型的无机非金属材料，C 错误；
D．碳化硅陶瓷为耐高温陶瓷，属于新型无机非金属材料，D 正确；
答案选D。
8.（2025·湖北省重点中学·联考）材料科技与人类文明密切相关。下列叙述正确的是
A．用于航天服的“连续纤维增韧”航空材料，其使用的陶瓷和碳纤维等属于合成有机高分子材料
B．用于激光领域的氟化钾镁属于新型合金
C．我国用于制造世界最大口径反射镜的碳化硅，属于新型无机非金属材料
D．用于光热电站的保温材料陶瓷纤维属于传统硅酸盐材料
【答案】C
【解析】A．陶瓷和碳纤维复合材料属于新型的无机非金属材料，A 错误；
B．氟化钾镁属于化合物，不属于合金，故B 错误；
C．碳化硅是一种新型无机非金属材料，C 正确；
D．用于光热电站的保温材料陶瓷纤维属于新型无机非金属材料，D 错误；
故选C。
9.（2025·广州执信中学·模拟）材料是在生活中应用广泛，也是科技创新的重要支撑，下列说法错误的
是
A．“神舟十二号”宇宙飞船航天服使用了多种我国自主研发的合成纤维
B．通过硫化，橡胶具有更好的强度、化学稳定性，橡胶硫化发生了化学反应
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C．织物中用到的棉花、羊毛属于天然有机高分子
D．
技术的应用离不开光缆，光缆的主要成分是硅
【答案】D
【解析】A．合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能，故“神舟十二号”宇宙飞船
航天服使用了多种我国自主研发的合成纤维，A 正确；
B．橡胶硫化过程中，高分子链之间通过硫原子形成化学键，分子的结构发生变化，故发生了化学变化，B
正确；
C．棉花、羊毛属于天然有机高分子，C 正确；
D．二氧化硅对光具有良好的全反射作用，为光缆的主要成分，而Si 不能，D 错误；
答案选D。
10.（2025·福建省龙岩市·期中）化学与生活、材料、科技等密切相关，下列说法错误的是
A．神舟载人飞船使用砷化镓太阳能电池，砷和镓均属于主族元素
B．将地沟油制成生物柴油变废为宝，生物柴油与柴油的成分相同
C．某系列手机搭载了麒麟9000S 芯片，芯片的主要成分是晶体硅
D．杭州亚运会特许商品亚运莲花尊的主要成分是瓷土，瓷土属于无机非金属材料
【答案】B
【解析】A．元素周期表中，砷位于磷的下方，镓位于铝的下方，砷和镓均属于主族元素，A 正确；
B．地沟油主要成分是油脂，是高级脂肪酸的甘油酯，柴油是一种石油加工产品、是某些液态烃的混合
物，则生物柴油与柴油的成分不同，B 错误；
C．晶体硅是良好的半导体材料，可用于制造芯片，芯片的主要成分是晶体硅，C 正确；
D．瓷属于陶瓷，瓷土烧制得到陶瓷，则瓷土属于无机非金属材料，D 正确；
故选B。
考向
04
材料的分类
1.（2025·云南省普洱市·期末）“新能源汽车小米SU7”在汽车界掀起的一股浪潮，新能源科技的发展与
化学密切相关。下列选项不正确的是
A．小米SU7 的轮胎材料主要为新型橡胶，属于有机合成高分子材料
B．小米SU7 的车身采用了钢铝合金材料，相对于纯铝具有硬度大熔点高的特点
C．小米SU7 的前后电驱均使用的材料为碳化硅SiC，属于共价晶体
D．小米SU7 的采用了镀银玻璃，其中玻璃的主要成分为硅酸盐
【答案】B
【解析】A．橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶，其中轮胎是合成橡胶，合成橡胶是通过人工方法利用低
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分子物质合成的弹性高聚物，因此轮胎属于有机合成高分子材料，故A 正确；
B．钢铝合金材料相对于纯铝具有硬度大、熔点低的特点，故B 错误；
C．SiC 中的Si 和C 以共价键结合形成空间网状结构，和金刚石结构相似，SiC 属于共价晶体，故C 正确；
D．玻璃的主要成分包括二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙等，所以玻璃的主要成分为硅酸盐，故D 正确；
故选B。
2.（2025·江苏省如皋中学·调研）发射神舟飞船的火箭箭体使用的是某种铝合金材料。下列不属于火箭
箭体所用铝合金材料特点的是
A．强度高
B．密度大
C．延展性好
D．耐腐蚀
【答案】B
【解析】A．火箭箭体要发射进入太空，会承受巨大的外力，就要使用的铝合金材料具有强度高的特点，A
正确；
B．火箭箭体要发射进入太空，若是密度大，发射需克服的地球引力就大，消耗的动力就会增大，因此要
求的使用的某种铝合金材料具有密度小的特点，而不能密度大，B 错误；
C．铝合金材料会根据制造火箭箭体形状而发生改变，说明某种铝合金材料应该具有很好的延展性，C 正
确；
D．火箭箭体进入太空后会接触不同物质，因而会受到不同的腐蚀，这就要求制造火箭箭体的某种铝合金
材料要耐腐蚀，D 正确；
故合理选项是B。
3.（2025·江苏省南通市·质检）我国科学家在所获得的月壤中发现玻璃。玻璃属于下列材料中的
A．金属材料
B．硅酸盐材料
C．高分子材料
D．磁性材料
【答案】B
【解析】A．金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，包括纯金属、
合金等，故A 错误；
B．玻璃属于传统的硅酸盐材料，主要成分为硅酸盐，故B 正确；
C．高分子材料指相对分子质量很大，可达几千乃至几百万的一类有机化合物，故C 错误；
D．磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质，故D 错误；
故答案选B。
4.（2025·广东省肇庆市·一模）下列物质使用的材料属于有机高分子材料的是
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A．航空发动机——碳化硅纤维
B．人造骨骼——镍钛合金
C．量子计算机——铁基超导材料
D．滑雪服面料——聚酰胺纤维
【答案】D
【解析】A．碳化硅纤维属于新型无机非金属材料，A 错误；
B．镍钛合金属于金属材料，B 错误；
C．铁基超导材料属于金属材料，C 错误；
D．聚酰胺纤维属于有机高分子材料，D 正确；
故选D。
5.（2025·广州市第十六中学·模拟）下列关于航空航天材料的说法错误的是
A．“天舟六号”配有半刚性太阳电池阵“翅膀”，电池板主要成分是SiO2
B．碳纤维面板属于新型无机非金属材料
C．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
D．聚酰亚胺解决了飞机超低温下的密封性问题，它属于有机高分子
【答案】A
【解析】A．电池板主要成分是单晶硅，故A 错误；
B．碳纤维面板是一种由碳纤维与聚合物组成的复合板材，属于新型无机非金属材料，故B 正确；
C．陶瓷基复合材料具有耐高温、耐腐蚀特性，可以用于制造新一代航空发动机，故C 正确；
D．解决了飞机超低温下的密封性问题的聚酰亚胺是合成高分子化合物，故D 正确；
故选A。
6.（2025·贵州省遵义市·模拟）先进化学材料为我国国防和航天等事业的发展提供了强有力的支撑。下
列材料不涉及有机材料的是
A．蛟龙号潜水器外壳主要由钛合金材料制成
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B．神舟十八号航天员穿着的宇航服主要由特殊高强度涤纶制成
C．山东舰航母阻拦索主要由钢绳缠绕在特制的高分子材料上制成
D．嫦娥六号携带到月球上的国旗由超细玄武岩纤维和间位芳纶纤维共同制成
【答案】A
【解析】A．钛合金材料属于金属材料，不属于有机材料，故A 符合题意；
B．涤纶属于有机合成材料，故B 不符合题意；
C．高分子材料属于有机材料，故C 不符合题意；
D．间位芳纶纤维属于有机材料，故D 不符合题意；
故选A。
7.（2025·广东省潮州市·质检）中国古代文物蕴含着瑰丽的中华历史文化，下列文物主要成分属于硅酸
盐材料的是
A．唐三彩釉陶俑
B．汉《天回医简》竹简
C．商州太阳鸟金饰
D．战国龙凤虎纹丝绸
【答案】A
【解析】A．唐三彩釉陶俑主要成分是陶瓷，属于硅酸盐材料，A 符合题意；
B．汉《天回医简》竹简主要成分是纤维素，属于有机高分子材料，B 不合题意；
C．商州太阳鸟金饰主要成分是金属，属于金属材料，C 不合题意；
D．战国龙凤虎纹丝绸主要成分是蛋白质，属于有机高分子材料，D 不合题意；
故答案为：A。
8.（2025·广东省重点中学·联考）文物反映了一定时期人类的社会活动和技术水平。下列文物的主要材
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料不是无机非金属的为
A．西周双耳夔纹陶罐
B．南朝波斯鎏金器
C．商代石戈
D．明德化窑白釉笔架
【答案】B
【解析】A．陶瓷主要成分是硅酸盐，属于无机非金属，A 不符合题意；
B．金器主要成分是金属，不是无机非金属，B 符合题意；
C．石戈由石头制成，主要成分是硅酸盐，属于无机非金属，C 不符合题意；
D．白釉笔架是瓷质，主要成分是硅酸盐，属于无机非金属，D 不符合题意；
本题选B。
9.（2025·陕西省西安·期中）从古至今，材料与人类的生产生活紧密相关，下列说法正确的是
A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色来自氧化铁
B．铁磁流体液态机器人中，驱动机器人运动的磁铁的主要成分是
C．“奋斗者号”潜水器含钛合金，其强度、韧性均低于纯钛金属
D．在周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料
【答案】D
【解析】A．“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，是瓷器的原料高岭矿土中普遍含有铁元素，青瓷的
烧制过程就是将含有红棕色的氧化铁的色釉在火里烧，再经过还原形成青色，此时铁不再是三价铁，而是
二价铁，A 错误；
B．磁铁的主要成分为四氧化三铁，不是氧化铁，B 错误；
C．合金具有硬度大的特性，比组成合金各成分金属强度、硬度大，故C 错误；
D．周期表中金属与非金属的分界处可以找到半导体材料，如Si，Ge 等，D 正确；
本题选D。
10.（2025·广东省深圳外国语学校·期末）下列关于航空航天材料的说法错误的是
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A．制作飞机起落架的高强度钢材属于黑色金属材料
B．碳纤维面板属于新型无机非金属材料
C．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
D．聚酰亚胺解决了飞机超低温下的密封性问题，它属于纯净物
【答案】D
【解析】A．钢材属于黑色金属材料，可以制作飞机起落架，A 正确；
B．碳纤维面板是一种由碳纤维与聚合物组成的复合板材，属于新型无机非金属材料，B 正确；
C．陶瓷基复合材料具有耐高温、耐腐蚀特性，可以用于制造新一代航空发动机，C 正确；
D．聚酰亚胺是高分子化合物，属于混合物，D 错误；
故选D。
1.（2025·重庆市巴蜀中学·期中）氢能源是现在研究的热点。以太阳能为能源，热化学循环在较低温度
下制备氢气的反应是一种高效、环保的制氢方法，其流程如图所示。
相关反应的热化学方程式为：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法不正确的是
A．总反应的热化学方程式为：
B．
和
是总反应的催化剂
C．该过程实现了太阳能到化学能的转化
D．若反应
，则
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【答案】A
【解析】A．反应Ⅰ+反应Ⅱ+反应Ⅲ，得到H2O(l)=H2(g)+
O2(g)，根据盖斯定律，△H
=
H
△
1+
H
△
2+
H
△
3=( -213+327 +172)
= +286
或
，A 错误；
B．根据流程图可知总反应为H2O(l)=H2(g)+
O2(g)，SO2和I2起到催化剂的作用，B 正确；
C．通过流程图，反应Ⅱ和Ⅲ，实现了太阳能到化学能的转化，C 正确；
D．由A 知H2O(l)=H2(g)+
O2(g)
，则
，
液态水转化为气态水会吸收热量，则
，则
，D 正确；
故选A。
2.（2025·河北省保定市·期末）太阳能作为一种清洁能源，对环境友好，能量巨大，可再生。在太阳能
的作用下，铁氧化合物催化水分解制氢机理如图。下列有关说法错误的是
A．
是中间产物
B．过程Ⅰ反应中铁元素被还原
C．
中
D．该方法制氢气，具有成本低、产物易分离等优点
【答案】C
【解析】A．根据机理图可知，FeO 为中间产物，故A 说法正确；
B．过程Ⅰ中，Fe3O4中铁元素化合价可以认为是+
价，FeO 中铁元素化合价为+2 价，铁元素化合价降
低，因此过程Ⅰ反应中铁元素被还原，故B 说法正确；
C．Fe3O4中铁元素的化合价是由+2、+3 价组成，令Fe2+的个数为a，则Fe3+的个数为(3-a)，依据化合价代
数和为0，有2a+3(3-a)=8，解得a=1，因此N(Fe2+) N(Fe
∶
3+)=1 2∶，故C 说法错误；
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D．该方法在太阳能作用下，用铁氧化合物催化水分解，太阳能来源丰富，因此该方法制氢气，具有成本
低、产物易分离等优点，故D 说法正确；
答案为C。
3.（2025·辽宁大连八中·调研）太阳光普照大地，没有地域的限制，可直接开发和利用，便于采集，且
无须开采和运输。开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，每年到达地球表面上的太阳辐射
能约相当于130 万亿吨煤，其总量属于现今世界上可以开发的最大能源。利用太阳能分解制氢，若光解
0.02mol 水，下列说法正确的是
A．可生成H2的质量为0.02g
B．可生成氢的原子数为2.408×1023个
C．可生成H2的体积为0.224L(标准状况)
D．生成H2的量理论上等于0.04molNa 与水反应产生H2的量
【答案】D
【解析】A．根据方程式：2H2O
2H2↑+O2↑，根据物质的量之比等于系数比可知，光解0.02molH2O，可
产生0.02molH2和0.01molO2.则可得：0.02molH2的质量为0.04g，选项A 错误；
B．0.02molH2的氢原子数为2.408×1022个，选项B 错误；
C．0.02molH2在标准状况下的体积为0.448L，选项C 错误；
D．根据反应方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，0.04molNa 与水反应产生0.02molH2，选项D 正确；
答案选D。
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