专题05 填空题（17题）能源、材料及其应用（抢分专练）（济南专用）2026年中考化学终极冲刺讲练测

抢分05 填空题（17题）能源、材料及其应用（济南专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 抢分17 能源、材料及其应用 1．(1) 化学 有机物 (2) +4 AD (3) 水 384 (4)B 2．(1) 化石燃料 ACD (2) +5 (3) 化学 增大氧气的浓度/提高温度 110 3．(1) (2) (3) (4) (5) (6)①②④ (7) (8)合成材料 (9) 4:1 30 4．(1) 活性炭 16 (2) O2 -1 (3)氮肥 (4) 延展 (5)增大 (6)碳单质常温下化学性质稳定 (7)B 5．(1) 金属材料 化学 O +1 (2) 碳原子的排列结构不同 SO3 (3)化学 (4) O2 化合 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO 6．(1)物理 (2) (3) 充电 (4) 7．(1)A (2)+2 (3) 减小 (4) 原子 有机物 2：11 (5) 不断运动 9：1：12 (6) 燃烧产物无污染(或减少碳排放、不产生有害气体等) 8．(1)不可再生 (2)无污染（合理即可） (3)甲醇燃烧释放的CO2等于其生产时吸收的CO2，实现碳循环平衡（合理即可） (4)增大燃气与氧气的接触面积，使燃烧更充分 (5)CD (6)碳原子排列方式不同 9．(1) +4 (2) (3) (4)金属 (5)4% 10．(1) 无机非金属 7:8 O 有机物 (2) 排列方式 不可再生 (3) +4 D 2 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分05 填空题（17题）能源、材料及其应用（济南专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 抢分考点 济南3年真题 抢分依据 命题预测 能源及其利用 2023年第17题 2025年第17题 本专题为济南中考化学第17题固定考查内容，近三年稳定聚焦能源利用与材料应用，契合中考 “化学与社会发展”的考查主线。试题常结合济南本地低碳发展、泉城生态保护、新型材料应用等情境命题，难度低、得分率高，是必得的基础分板块。这类题目既考查能源分类、材料识别等核心知识，又渗透环保与发展理念，是保障非选择题基础分、稳定整体得分的关键。 能源部分将聚焦化石燃料、新能源开发、氢能利用及燃烧与灭火知识，情境可能融入济南本地的低碳项目；材料部分侧重金属材料、合成材料、复合材料的识别与应用，关联本地工业材料发展。整体以基础识记与应用为主，考查信息提取与化学学科价值认知能力，保持低难度、强情境的命题特点。 材料及其应用 2023年第17题（4） 2024年第17题 2025年第17题Ⅱ 【高频考点聚焦】 1．能源及其利用 化石燃料 三大化石燃料包括煤、石油和天然气，它们是不可再生能源，属于混合物 煤 形成 古代植物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的 元素组成 主要含C，少量H、N、O、S 煤综合利用（化学变化） 石油 形成 古代动植物的遗骸在地壳中经过复杂变化形成的 元素组成 主要含C、H，少量S、O、N 石油炼制（物理变化） 天然气 组成 天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，主要成分是甲烷，是一种最简单的有机物_。有石油的地方就有天然气。甲烷也叫沼气、坑气，化学式为 CH4。 物理性质 纯净的甲烷是无色 、无味 的气体，密度比空气小 ，难 溶于水，可用排水法收集 化学性质 具有可燃性，燃烧时产生蓝色火焰，放出大量的热，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 ①完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O 。 ②不完全燃烧：2CH4+3O22CO+4H2O。 可燃冰 科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成 可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。 可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应 能源的利用与开发 能源分类 可再生能源 不随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源 太阳能、生物质能、水能、风能、地热能等 不可再生能源 随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源 煤、石油、天然气 氢能的利用 优点 燃烧热值高；燃烧产物是水，无污染；可由水分解得到，来源广泛 缺点 制取成本高，贮存、运输困难 已应用领域 航天、氢氧燃料电池等 其他新能源 乙醇( C2H5OH) 在空气中燃烧时放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为点燃 C2H5OH＋3O2====2 CO2+3H2O 优点：可再生，可以节省石油资源，减少汽车尾气污染 制取：由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到 目前正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能和核能等 2．材料及其应用 金属材料及其利用 定义 金属材料包括：纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金 金属的物理共性 常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 大多数金属呈银白色，（铜红色，金黄色，铁粉黑色，铁片银白色 ） 大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)， 能够弯曲 金属的 用途 决定物质用途的影响因素：主要因素：物质的性质。 其他因素：价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等。 金属物理性质及用途 铜和金可以拉成细丝压成薄片——延展性 防盗门窗用铝合金硬度大且不易变形，美观——坚硬且有金属光泽 钨丝的熔点高达3422℃，可作为白炽灯的灯丝——熔点和沸点较高 铅球因密度大，投掷后能获得较远的距离——密度较大 铁锅能传递热量，家庭电路的导线常用铜芯——热和电的良导体 建筑用的钢筋能承受建筑物的重量和外力——强度大 合金 定义 在纯金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 ①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变 常见的合金 铁合金 生铁：含碳量 2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C，生铁和钢的主要区别是含碳量不同，因此它们的性能也不同。 钢：含碳量0.03%~2% 锡合金 焊锡：熔点低，用于焊接金属 伍德合金：熔点只有70℃，做保险丝 铜合金 黄铜：铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜：铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 优点 合金与组成它的纯金属相比较，硬度更大，熔点更低，抗腐蚀性更好。 有机高分子材料 分类 合成材料及其应用 塑料 举例 聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、PVC、PP、PE等 优点 塑料密度小、耐腐蚀、易加工等特点 缺点 塑料废弃物的急剧增长带来了环境问题，尤其是“白色污染”严重 合成 纤维 天然纤维 棉花、麻、蚕丝、羊毛 合成纤维 聚酯纤维、涤纶、腈纶、锦纶等 优缺点和用途 优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀 缺点：吸水性透气性差 用途：制作人类服饰，锦纶制降落伞绳、缆绳、渔网 纤维鉴别方法 灼烧闻气味 燃烧时有烧纸的气味，灰烬为灰黑色，手捻时全部成粉末的为棉纤维 燃烧时有烧焦羽毛气味，灰烬成黑褐色的为羊毛纤维 先熔化再燃烧（边熔化边燃烧），燃烧有特殊气味，灰烬为黑色玻璃球状，不易捻碎的是合成纤维 合成 橡胶 优点：高弹性、耐油、耐高温、不易老化，广泛应用于农业、国防、交通及日常生活。 常用的合成橡胶有：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等 复合材料 定义 将两种或两种以上的材料复合为一体而形成的材料称为复合材料，如玻璃钢、碳纤维 玻璃钢 由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的，其强度相当于钢材，密度小、耐腐蚀，被大量用做建筑材料、耐腐蚀管道、车船体材料等。 碳纤维 碳纤维复合材料的密度小、强度高、化学稳定性好，在航天航空和人等尖端技术领域有广泛应用。 【地区特色关注】 泉城本土特色关联：以本地低碳发展、氢能推广及工业材料应用为情境载体，将能源利用、材料应用等化学知识与本土生态治理、产业升级紧密结合，既考查化学核心知识，又引导学生用化学视角认识家乡发展，增强学科应用意识与地方认同感。 抢分17 能源、材料及其应用 1．【新考法·材料阅读理解】（2026·山东济南·一模）阅读下列材料，回答问题。 材料一：天然气的主要成分是甲烷()，是埋藏在地下的生物有机体经过漫长而复杂的转化形成的。天然气中往往含有少量硫化氢()等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。 材料二：一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应)，一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 (1)天然气的形成过程主要属于_______变化(填“物理”或“化学”)。甲烷()属于_______(填“有机物”或“无机物”)，甲烷完全燃烧的化学方程式为_______。 (2)结合材料一，分析甲烷与硫化氢的反应。 ①产物“”中，已知硫元素的化合价为-2价，则二硫化碳中碳元素的化合价为_______。 ②该反应过程中变化的是_______(填选项序号)； A．分子的数目　　B．原子的种类　　C．物质的总质量　　D．氢元素化合价 (3)结合材料二，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为_______。 ②图2流程中可循环使用的物质是_______(填物质名称)。 ③已知透氢膜反应器对氢气的透过率为25%，若要36g氢气通过透氢膜与膜外氧气反应，则至少应通入甲烷_______g。 (4)材料一和材料二的工艺中都使用到了催化剂。催化剂在化学反应中起着重要的作用。下列关于催化剂的说法中，正确的是_______(填选项序号) A．没有催化剂，反应就不能发生 B．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 C．催化剂可使生成物的质量增加 D．催化剂在反应前后化学性质发生了改变 2．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·一模）2026年两会强调加快能源新技术攻关，实现领域自主可控。推进碳达峰、碳中和主线，形成全方位、多层次的绿色转型体系。 (1)二氧化碳产生的主要途径是______的燃烧和动植物的呼吸作用。二氧化碳的吸收除了植物的光合作用外，海水吸收二氧化碳也是自然界消耗二氧化碳的一个重要途径，写出二氧化碳与水反应的化学方程式______。一种捕集烟气中CO2并转化为甲醇(CH3OH)的工艺流程如图，下列说法正确的是______(选填下列序号)。 A．CaO能循环使用 B．“碳中和”中的“碳”指的是碳元素 C．转换器中发生反应生成的物质有三种 D．合成器中参加反应的CO和H2的分子个数比为1：2 (2)锂离子电池为太空设备、无人机及舞台机器人提供了能源支撑。锂离子电池常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为电极材料。已知其中锂元素化合价为+1，则磷元素的化合价为_____。制备磷酸铁(FePO4)的工艺原理为：2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2X+2H2↑，则X的化学式为_____。 (3)我国通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条生产绿氨超百万吨，彻底摒弃传统工艺中依赖化石燃料制氢的高碳路径。绿氨合成及供能的流程如图所示。 电解水的过程中，实现了由电能转化为______能的能量转化。制氨的过程中，要生成n个氨分子，需要_____个氢分子参加反应。写出氨气在氧气中燃烧的化学方程式_____，使氨气燃烧更充分的方法是______(答一条即可)。若每5kg氨气充分燃烧与2kg甲烷充分燃烧释放的能量相当，则用100kg氨气代替甲烷燃烧，理论上可减少_____kg二氧化碳排放。 3．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·二模）化学让我们更好地认识物质、利用物质和改造物质。 I.按要求从氢气、甲烷、氧化铁、碳酸中选取合适的物质，将其化学式填在下列横线上。 (1)具有可燃性的气体单质________。 (2)不稳定的酸________。 (3)最简单的有机化合物________。 (4)铁锈的主要成分_______。 II.诺贝尔化学奖得主德国化学家Gerhard Ertl对CO与NO2在催化剂Pt/Al2O3/Ba表面进行的研究，催生了汽车尾气净化装置。下图为该反应过程的模型，回答下列问题： (5)请写出图中所示反应的化学方程式_________。 (6)以下各项中，在化学反应前后肯定不发生变化的是：___________(填序号)。 ①元素的种类        ②原子的质量        ③分子的种类        ④原子的数目 (7)氨气是一种重要的化工原料，工业上常用氨气来处理有毒气体NO2，反应原理是：，其中X的化学式是____________。 (8)汽车的制造过程中用到了钛合金、塑料、碳纤维等多种材料，其中塑料属于_______。(填“合成材料”或“金属材料”) (9)工业上可用氮气和氢气在一定条件下合成氨气(NH3)，氨气与二氧化碳又能进一步反应生成尿素[CO(NH2)2]和水。尿素是农业生产中重要的氮肥。试问尿素[CO(NH2)2]中氢原子与氧原子的个数比为___________；79 g碳酸氢铵(NH4HCO3)含有氮元素质量与______g尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素质量相同。 4．【新情境·时事热点】（2026·山东济南·一模）化学与科技、生活、生产等领域息息相关。 Ⅰ.2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的长征七号遥八运载火箭成功发射。 (1)在太空中生活水资源是不可或缺的，可以通过过滤、吸附、消毒等步骤对废水进行净化，其中吸附这一步骤可以使用______(填物质名称)。电解水可以制取供给呼吸的氧气，每18kg的水可生成____kg氧气。 (2)为了解决空间站中二氧化碳堆积问题，科学家常采用过氧化钠(Na2O2)吸收，其化学方程式为： 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+X，其中X的化学式为______。其中过氧化钠(Na2O2)中氧元素的化合价为______。 (3)我国已完成了水稻“从种子到种子”全生命周期太空培养实验。水稻种子在太空中的生长需要施加氯化铵化肥，氯化铵属于_______(选填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”)。 (4)中国空间站太阳能电池板需要使用铝合金箔片，铝合金能加工成箔片是利用了金属的______性；铝耐腐蚀的原因是______(用化学方程式表示)。 Ⅱ.春节蕴含的化学知识。 (5)2026年春节联欢晚会吉祥物“骐骐”的设计灵感源自西周时期的青铜器国宝“盠驹尊”。青铜是铜和锡的合金，与纯铜相比，青铜硬度_____(填“增大”或“减小”)。 (6)春联是春节必不可少的文化符号，用墨汁书写的春联能长时间保存不褪色的原因是______。 (7)“千年窑火不息，青白之色长存”，以景德镇青白瓷为造型风格、展现陶瓷文化神韵的舞剧《唯我青白》选段《瓷影》登上了2025年春晚的舞台。陶瓷属于_____(填字母)。 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 5．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·一模）我国科技成就斐然，化学在其中起到核心支撑作用。 (1)化学与新能源汽车 习近平总书记强调：“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。”比亚迪新发布的刀片电池，实现“10分钟快充至80%”的突破，其核心材料涉及磷酸亚铁锂(LiFePO4) ①刀片电池外壳铝合金属于___________(填“金属材料”或“合成材料”)，电池放电时，将___________能转化为电能释放出来。 ②磷酸亚铁锂(LiFePO4)中质量分数最大的元素是___________(填元素符号)；已知的化合价为-3价，则磷酸亚铁锂(LiFePO4)中Li的化合价为___________。 (2)化学与新材料 ①用机械剥离法从石墨中剥离制得的石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。石墨烯和金刚石物理性质有明显差异的原因是___________。 ②钛合金材料广泛应用于战斗机的发动机。工业制造金属钛的过程中，涉及到的化学反应有：TiF4 + 2H2SO4TiO2 + 2X + 4HF↑，其中X的化学式为___________。 (3)化学与医药健康 国产人工晶体技术取得突破，广泛应用于眼科手术，帮助患者恢复视力。人工晶体需具备耐腐蚀性、生物相容性，这些性质属于___________(填“物理“或“化学”)性质。 (4)化学与农业 农谚“雷雨发庄稼"是指空气中的氮气在雷电环境下，能转变为含氮化合物，最终生成的硝酸随雨水淋洒到大地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸盐。硝酸的形成过程如下图所示： ①图中单质X是一种常见气体，其化学式为___________ ②反应Ⅱ属于___________(填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一)反应。 ③反应Ⅲ的化学反应方程式为___________，为了提高氮原子的利用率，图中可循环利用的物质是___________(填化学式)。 6．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·一模）中国自主研发的人形机器人已跻身世界前列。机器人的发展离不开化学科学的支撑。 (1)我国东汉时期就出现了测量路程的“记里鼓车机器人”，车上装有木人、鼓和钟，每走1里击鼓1次，每走10里击钟一次。匠人们用干燥的桐木，经过切板、打磨等步骤来制作。将整块桐木加工成圆形鼓腔的过程属于______变化(填“物理”或“化学”)。 (2)人形机器人“夸父”参与了第十五届全国运动会火炬传递。“夸父”搭载的芯片采用国产通用工艺制造，芯片清洗环节涉及的一个反应为：，其中X的化学式为______。 (3)2026年初，人形机器人亮相北京天坛，“武”展国术风华。制作人形机器人的重要材料之一是聚醚醚酮【化学式为】，该物质中氢元素与氧元素的质量比为________(填最简整数比)。机器人______(填“充电”或“放电”)时，是将电能转化为化学能储存起来。磷酸锰锂()是被广泛应用的新型锂离子电池正极材料。已知中为价，P为价，则Mn元素的化合价为_______价。 (4)机器人内部精密导电触点常采用金属银。学习小组的同学欲用某工厂产生的只含有和的废液回收银。现取该废液加入一定量锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣M与不饱和蓝色滤液N。试回答： ①滤渣M中一定含有的金属单质是________(填化学式)。 ②滤液N中一定含有的金属阳离子是_______(填离子符号)。 ③写出上述过程中一定发生反应的一个化学方程式_______。 7．【新情境·时事热点】（2026·山东济南·一模）人类的飞天梦想不断照进现实，航空航天事业飞速发展，化学正是支撑这一切的重要基石。 (1)航天飞行器使用的下列材料中，属于无机非金属材料的是______(填选项序号)。 A．陶瓷隔热瓦 B．记忆合金天线 C．玻璃钢外壳 D．塑料部件 (2)太空舱内常用铁酸镍(化学式为NiFe2O4)作催化剂将航天员呼出的CO2转化为O2，已知NiFe2O4中铁元素为＋3价，则镍元素的化合价为_____价。 (3)我国空间站内铅酸蓄电池充电时的反应原理为，其中生成物X的化学式为______。给铅酸蓄电池充电时，内部溶液的pH将______(填“增大”“减小”“不变”之一)。 (4)我国空间站运用自主研发的“再生生保系统”，有效保障航天员的太空生存，其中一个子系统反应的微观模拟示意图如下(甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质)。 ①化学反应前后没有发生变化的微观粒子是______(填“分子”或“原子”)。 ②从物质分类角度看，物质丁属于______(填“有机物”或“无机物”)。 ③参加反应的物质甲和物质乙的质量比为______(填最简整数比)。 (5)在距离地球四百公里的中国空间站，航天员王亚平老师亲手打造的蓝色水球，把宇宙的温柔与科学的浪漫，一同定格在太空课堂。 ①在太空授课时，王老师用注射器向制作好的水球内注入适量蓝色液体，很快整个水球就蓝了，这表明分子具有_____的性质。 ②王老师将半片泡腾片(含某种有机酸和碳酸氢钠)塞入蓝色水球里，水球里立即产生很多气泡，该气体的化学式是______。该泡腾片中还含有维生素C(化学式为C6H8O6)，维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为______(填最简整数比)。 (6)目前飞机的燃料主要是航空煤油(以C8H18计)，其完全燃烧的化学方程式为______。氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水，科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力，从对环境影响的角度分析，与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是______(填一条即可)。 8．【新情境·时事热点】（25-26九年级上·山东济南·期末）火炬是传承奥林匹克精神的载体。2025年11月2日，第十五届全国运动会火炬传递引入智能科技元素，“夸父”人形机器人手握1.6千克重量的火炬以“0号火炬手”的身份在深圳亮相。某校设计实施了“校运会火炬设计”项目，旨在培养学生的探究能力和系统思维。 (一)任务一：火炬燃料的选择 中国古代神话中，燧人氏钻木取火，使人们远离黑暗，点亮文明之路。随着科技的发展，火炬燃料的种类发生了变迁。 (1)雅典奥运会使用的天然气是一种___________(选填“可再生”或“不可再生”)资源。 (2)北京冬奥会用氢气代替天然气或丙烷(C3H8)。氢气作为理想的新能源，其优势是___________。 (3)杭州亚运会主火炬使用甲醇(CH4O)作为燃料，实现了二氧化碳的零排放。发生的化学反应如下： 生产甲醇： 甲醇燃烧： 结合上述转化关系，写出你对“零排放”的理解___________。 (二)任务二：火炬内部构造设计 (4)燃烧系统采用多孔燃气管输出燃气。与单孔燃气管相比，等量的燃气从多孔燃气管输出产生的火焰更旺，原因是___________。 (5)储存系统用于储存液态燃料。在将丙烷从气态降温加压变成液态的过程中，下列说法正确的是___________(填字母序号)。 A．丙烷分子的体积变小 B．丙烷分子的数目变少 C．丙烷分子的间隔变小 D．丙烷分子的运动速率变小 (三)任务三：火炬材料选择 (6)2022年北京冬奥会“飞扬”火炬利用石墨烯界面纳米固态储氢材料，实现了储氢材料的安全、可控、稳定释氢，突破了储氢技术的瓶颈。 石墨烯、石墨、金刚石都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质存在明显差异，从微观角度分析原因是___________。 9．（25-26九年级上·山东济南·期末）人类社会的发展离不开优质能源的开发和先进能源技术的使用，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。阅读下面材料，回答相关问题。 材料一：氢能的生产 目前，常见的氢气制备方法除了电解水制氢法以外，还有如下方法： 光催化制氢：在二氧化钛（TiO2）催化下利用光能分解水得到氢气和氧气。 生物质发酵制氢：利用厌氧菌发酵水解淀粉和纤维素得到葡萄糖，在酶的作用下进一步转化为氢气。 利用天然气制氢：首先在转化炉中，将甲烷和水蒸气在高温和催化剂条件下转化为一氧化碳和氢气。余热回收后，在变换塔中，一定条件下，使一氧化碳和水反应，生成氢气和二氧化碳。 (1)二氧化钛（TiO2）中钛元素的化合价为__________，写出光催化制氢的化学方程式：_________。 (2)生物质发酵法原理为：C6H12O6+6H2O6R+12H2，R 的化学式为__________。 (3)天然气制氢工艺中，变换塔中发生反应的化学方程式：__________。 材料二：新能源电池的使用 锂电池由于具有轻便、能量密度高的突出优点，目前应用比较广泛。其中含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4），生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降，研究结果如图所示。 (4)锂属于__________材料（选填 “金属”“非金属”）。 (5)根据材料信息，随着石墨烯含量在__________左右时，电池内电阻最小，效能最佳。 10．【新情境·新能源与社会发展】（25-26九年级上·山东济南·期末）向海图强、深地突破、星际远航！中国在深海、深地、深空领域持续发力。 (1)向海图强 ①我国首台全海深载人潜水器“奋斗者”号的浮力材料中含空心玻璃微球，玻璃属于________（填“无机非金属”或“复合”）材料。二氧化硅（SiO2）是制作玻璃的原料，二氧化硅中硅元素和氧元素的质量比为________（填最简整数比）。 ②“注射用BG136”（主要成分为β-葡聚糖）是我国自主研发的海洋一类创新药。β-葡聚糖[(C6H10O5)n]中质量分数最高的元素是________（填元素符号），β-葡聚糖是由葡萄糖（化学式为C6H12O6）聚合而成的，葡萄糖属于________（填“有机物”或“氧化物”）。 (2)深地突破 ①深地塔科1井是我国首口超万米科学探索井，钻探时使用的钻头常用到硬度极高的金刚石。金刚石和石墨均由碳原子构成，物理性质却差异显著，结合下图从微观角度分析其原因是碳原子之间形成的________不同。 ②我国自主研发的“长龙号”智能钻井系统能有效提升油气（含天然气）钻井的效率。天然气属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源，天然气（主要成分是甲烷）被称为清洁能源的原因是（用化学方程式表示）________。 (3)星际远航 ①嫦娥六号圆满完成人类首次在月球背面采集月壤的任务，其带回的月壤样品中检测出含钛酸亚铁。钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素（Ti）的化合价为________价。 ②“天宫”空间站为科学实验提供了独特的微重力环境。“天宫课堂”演示中，蜡烛在空间站中燃烧形成球形火焰。下列关于蜡烛球形火焰成因的说法合理的是________（填选项序号之一）。 A．蜡烛在空间站中燃烧无需与氧气接触     B．空间站与地球上氧气分子的构成不同 C．空间站与地球上蜡烛燃烧的产物不同     D．空间站与地球上蜡烛火焰受重力影响不同 2 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分05 填空题（17题）能源、材料及其应用（济南专用） 抢分预测 抢分秘籍 抢分特训 抢分考点 济南3年真题 抢分依据 命题预测 能源及其利用 2023年第17题 2025年第17题 本专题为济南中考化学第17题固定考查内容，近三年稳定聚焦能源利用与材料应用，契合中考 “化学与社会发展”的考查主线。试题常结合济南本地低碳发展、泉城生态保护、新型材料应用等情境命题，难度低、得分率高，是必得的基础分板块。这类题目既考查能源分类、材料识别等核心知识，又渗透环保与发展理念，是保障非选择题基础分、稳定整体得分的关键。 能源部分将聚焦化石燃料、新能源开发、氢能利用及燃烧与灭火知识，情境可能融入济南本地的低碳项目；材料部分侧重金属材料、合成材料、复合材料的识别与应用，关联本地工业材料发展。整体以基础识记与应用为主，考查信息提取与化学学科价值认知能力，保持低难度、强情境的命题特点。 材料及其应用 2023年第17题（4） 2024年第17题 2025年第17题Ⅱ 【高频考点聚焦】 1．能源及其利用 化石燃料 三大化石燃料包括煤、石油和天然气，它们是不可再生能源，属于混合物 煤 形成 古代植物的遗骸经过一系列复杂的变化形成的 元素组成 主要含C，少量H、N、O、S 煤综合利用（化学变化） 石油 形成 古代动植物的遗骸在地壳中经过复杂变化形成的 元素组成 主要含C、H，少量S、O、N 石油炼制（物理变化） 天然气 组成 天然气是由碳和氢组成的气态碳氢化合物，主要成分是甲烷，是一种最简单的有机物_。有石油的地方就有天然气。甲烷也叫沼气、坑气，化学式为 CH4。 物理性质 纯净的甲烷是无色 、无味 的气体，密度比空气小 ，难 溶于水，可用排水法收集 化学性质 具有可燃性，燃烧时产生蓝色火焰，放出大量的热，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 ①完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O 。 ②不完全燃烧：2CH4+3O22CO+4H2O。 可燃冰 科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成 可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。 可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应 能源的利用与开发 能源分类 可再生能源 不随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源 太阳能、生物质能、水能、风能、地热能等 不可再生能源 随其本身的转化或被人类的利用而减少的能源 煤、石油、天然气 氢能的利用 优点 燃烧热值高；燃烧产物是水，无污染；可由水分解得到，来源广泛 缺点 制取成本高，贮存、运输困难 已应用领域 航天、氢氧燃料电池等 其他新能源 乙醇( C2H5OH) 在空气中燃烧时放出大量的热。完全燃烧的化学方程式为点燃 C2H5OH＋3O2====2 CO2+3H2O 优点：可再生，可以节省石油资源，减少汽车尾气污染 制取：由高粱、玉米和薯类等经过发酵、蒸馏得到 目前正在开发和利用的新能源有太阳能、风能、潮汐能、地热能、生物质能和核能等 2．材料及其应用 金属材料及其利用 定义 金属材料包括：纯金属和合金。日常生活中使用的金属材料大多数是合金 金属的物理共性 常温下大多数金属为固体（汞为液体），有金属光泽，密度较大，熔点较高。 大多数金属呈银白色，（铜红色，金黄色，铁粉黑色，铁片银白色 ） 大多数金属具有优良的导电性、导热性，有延展性(延：拉成丝；展：压成片)， 能够弯曲 金属的 用途 决定物质用途的影响因素：主要因素：物质的性质。 其他因素：价格、资源，废料是否易于回收和对环境的影响，以及是否美观、使用是否便利等。 金属物理性质及用途 铜和金可以拉成细丝压成薄片——延展性 防盗门窗用铝合金硬度大且不易变形，美观——坚硬且有金属光泽 钨丝的熔点高达3422℃，可作为白炽灯的灯丝——熔点和沸点较高 铅球因密度大，投掷后能获得较远的距离——密度较大 铁锅能传递热量，家庭电路的导线常用铜芯——热和电的良导体 建筑用的钢筋能承受建筑物的重量和外力——强度大 合金 定义 在纯金属中加热融合某些金属或非金属，制得具有金属特征的合金。 ①合金是混合物 ②形成合金的过程是物理变化 ③合金各成分的化学性质不变 常见的合金 铁合金 生铁：含碳量 2%~4.3% 铁的合金主要含Fe、C，生铁和钢的主要区别是含碳量不同，因此它们的性能也不同。 钢：含碳量0.03%~2% 锡合金 焊锡：熔点低，用于焊接金属 伍德合金：熔点只有70℃，做保险丝 铜合金 黄铜：铜锌合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件、仪表 青铜：铜锡合金。强度高、可塑性好、耐腐蚀；做零件 优点 合金与组成它的纯金属相比较，硬度更大，熔点更低，抗腐蚀性更好。 有机高分子材料 分类 合成材料及其应用 塑料 举例 聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、PVC、PP、PE等 优点 塑料密度小、耐腐蚀、易加工等特点 缺点 塑料废弃物的急剧增长带来了环境问题，尤其是“白色污染”严重 合成 纤维 天然纤维 棉花、麻、蚕丝、羊毛 合成纤维 聚酯纤维、涤纶、腈纶、锦纶等 优缺点和用途 优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀 缺点：吸水性透气性差 用途：制作人类服饰，锦纶制降落伞绳、缆绳、渔网 纤维鉴别方法 灼烧闻气味 燃烧时有烧纸的气味，灰烬为灰黑色，手捻时全部成粉末的为棉纤维 燃烧时有烧焦羽毛气味，灰烬成黑褐色的为羊毛纤维 先熔化再燃烧（边熔化边燃烧），燃烧有特殊气味，灰烬为黑色玻璃球状，不易捻碎的是合成纤维 合成 橡胶 优点：高弹性、耐油、耐高温、不易老化，广泛应用于农业、国防、交通及日常生活。 常用的合成橡胶有：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等 复合材料 定义 将两种或两种以上的材料复合为一体而形成的材料称为复合材料，如玻璃钢、碳纤维 玻璃钢 由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的，其强度相当于钢材，密度小、耐腐蚀，被大量用做建筑材料、耐腐蚀管道、车船体材料等。 碳纤维 碳纤维复合材料的密度小、强度高、化学稳定性好，在航天航空和人等尖端技术领域有广泛应用。 【地区特色关注】 泉城本土特色关联：以本地低碳发展、氢能推广及工业材料应用为情境载体，将能源利用、材料应用等化学知识与本土生态治理、产业升级紧密结合，既考查化学核心知识，又引导学生用化学视角认识家乡发展，增强学科应用意识与地方认同感。 抢分17 能源、材料及其应用 1．【新考法·材料阅读理解】（2026·山东济南·一模）阅读下列材料，回答问题。 材料一：天然气的主要成分是甲烷()，是埋藏在地下的生物有机体经过漫长而复杂的转化形成的。天然气中往往含有少量硫化氢()等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。 材料二：一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应)，一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。 (1)天然气的形成过程主要属于_______变化(填“物理”或“化学”)。甲烷()属于_______(填“有机物”或“无机物”)，甲烷完全燃烧的化学方程式为_______。 (2)结合材料一，分析甲烷与硫化氢的反应。 ①产物“”中，已知硫元素的化合价为-2价，则二硫化碳中碳元素的化合价为_______。 ②该反应过程中变化的是_______(填选项序号)； A．分子的数目　　B．原子的种类　　C．物质的总质量　　D．氢元素化合价 (3)结合材料二，分析甲烷水蒸气制氢反应。 ①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为_______。 ②图2流程中可循环使用的物质是_______(填物质名称)。 ③已知透氢膜反应器对氢气的透过率为25%，若要36g氢气通过透氢膜与膜外氧气反应，则至少应通入甲烷_______g。 (4)材料一和材料二的工艺中都使用到了催化剂。催化剂在化学反应中起着重要的作用。下列关于催化剂的说法中，正确的是_______(填选项序号) A．没有催化剂，反应就不能发生 B．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 C．催化剂可使生成物的质量增加 D．催化剂在反应前后化学性质发生了改变 【答案】(1) 化学 有机物 (2) +4 AD (3) 水 384 (4)B 【详解】（1）天然气的主要成分是甲烷()，是埋藏在地下的生物有机体经过漫长而复杂的转化形成的，此过程中有新物质生成，属于化学变化； 甲烷()是含碳的化合物，属于有机物； 甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：； （2） ①由微观示意图可知产物为CS2，化合物中正负化合价代数和为0，已知硫元素的化合价为-2价，则二硫化碳中碳元素的化合价为+4价； ②A、根据微观示意图，该反应是CH4、H2S在催化剂条件下反应生成CS2、H2，反应的化学方程式为：，可知反应过程中分子数目发生变化，故说法正确； B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类不变，故说法错误； C、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，故说法错误； D、反应前CH4中C显-4价、H显+1价，H2S中S显-2价、H显+1价；反应后CS2中C显+4价、S显-2价，H2中H显0价，因此反应过程中C、H的化合价发生变化，故说法正确； 故选AD； （3）①甲烷和水蒸气在高温、催化剂条件下反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为：； ②图2流程中可循环使用的物质是水； ③透过率为25%，要得到36gH2，则反应器内总共生成H2的质量为36g÷25%=144g，设至少应通入甲烷的质量为x， x=384g； （4）A、没有催化剂化学反应也能发生，催化剂只能改变化学反应的速率，不决定反应能否发生，故选项说法不正确； B、催化剂能改变化学反应的速率，可以加快或减慢反应速率，故选项说法正确； C、催化剂只改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，故选项说法不正确； D、催化剂在化学反应前后其化学性质不变，但物理性质可能改变，故选项说法不正确； 故选B。 2．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·一模）2026年两会强调加快能源新技术攻关，实现领域自主可控。推进碳达峰、碳中和主线，形成全方位、多层次的绿色转型体系。 (1)二氧化碳产生的主要途径是______的燃烧和动植物的呼吸作用。二氧化碳的吸收除了植物的光合作用外，海水吸收二氧化碳也是自然界消耗二氧化碳的一个重要途径，写出二氧化碳与水反应的化学方程式______。一种捕集烟气中CO2并转化为甲醇(CH3OH)的工艺流程如图，下列说法正确的是______(选填下列序号)。 A．CaO能循环使用 B．“碳中和”中的“碳”指的是碳元素 C．转换器中发生反应生成的物质有三种 D．合成器中参加反应的CO和H2的分子个数比为1：2 (2)锂离子电池为太空设备、无人机及舞台机器人提供了能源支撑。锂离子电池常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为电极材料。已知其中锂元素化合价为+1，则磷元素的化合价为_____。制备磷酸铁(FePO4)的工艺原理为：2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2X+2H2↑，则X的化学式为_____。 (3)我国通过“绿电-绿氢-绿氨”全链条生产绿氨超百万吨，彻底摒弃传统工艺中依赖化石燃料制氢的高碳路径。绿氨合成及供能的流程如图所示。 电解水的过程中，实现了由电能转化为______能的能量转化。制氨的过程中，要生成n个氨分子，需要_____个氢分子参加反应。写出氨气在氧气中燃烧的化学方程式_____，使氨气燃烧更充分的方法是______(答一条即可)。若每5kg氨气充分燃烧与2kg甲烷充分燃烧释放的能量相当，则用100kg氨气代替甲烷燃烧，理论上可减少_____kg二氧化碳排放。 【答案】(1) 化石燃料 ACD (2) +5 (3) 化学 增大氧气的浓度/提高温度 110 【详解】（1）二氧化碳产生的主要途径是化石燃料的燃烧和动植物的呼吸作用； 二氧化碳与水反应生成碳酸，化学方程式为； A、吸收塔中氧化钙与水反应生成氢氧化钙，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，转换器中碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，说明CaO既作为反应物、又作为生成物，可循环利用，说法正确，符合题意； B、“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳，说法错误，不符合题意； C、转换器中碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气，故转换器中发生反应生成的物质有氧化钙、一氧化碳、氢气三种，说法正确，符合题意； D、合成器中一氧化碳与氢气反应生成甲醇，化学方程式为，故合成器中参加反应的CO和的分子个数比为1:2，说法正确，符合题意。 故选：ACD； （2）磷酸亚铁锂中锂元素化合价为+1、铁元素化合价为+2、氧元素化合价为-2，设磷元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故磷酸亚铁锂中磷元素的化合价为+5； 根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有2个铁原子、8个氢原子、2个磷原子和10个氧原子，反应后有2个铁原子、2个磷原子、8个氧原子、2个X分子和4个氢原子，则2个X分子中含有2个氧原子和4个氢原子，则1个X分子中含有1个氧原子和2个氢原子，故X的化学式为； （3）电解水的过程中，实现了由电能转化为化学能的能量转化； 制氨过程中氮气与氢气反应生成氨气，化学方程式为，该反应中氢气、氨气的分子个数比为3:2，则制氨的过程中，要生成n个氨分子，需要个氢分子参加反应； 由流程图可知，氨气在氧气中燃烧生成氮气和水，化学方程式为； 使氨气燃烧更充分的方法是增大氧气的浓度或提高温度等； 若每5kg氨气充分燃烧与2kg甲烷充分燃烧释放的能量相当，则用100kg氨气可代替甲烷燃烧，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，甲烷、二氧化碳的质量比为16:44=4:11，则燃烧40kg甲烷会生成二氧化碳，故用100kg氨气代替甲烷燃烧，理论上可减少110kg二氧化碳排放。 3．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·二模）化学让我们更好地认识物质、利用物质和改造物质。 I.按要求从氢气、甲烷、氧化铁、碳酸中选取合适的物质，将其化学式填在下列横线上。 (1)具有可燃性的气体单质________。 (2)不稳定的酸________。 (3)最简单的有机化合物________。 (4)铁锈的主要成分_______。 II.诺贝尔化学奖得主德国化学家Gerhard Ertl对CO与NO2在催化剂Pt/Al2O3/Ba表面进行的研究，催生了汽车尾气净化装置。下图为该反应过程的模型，回答下列问题： (5)请写出图中所示反应的化学方程式_________。 (6)以下各项中，在化学反应前后肯定不发生变化的是：___________(填序号)。 ①元素的种类        ②原子的质量        ③分子的种类        ④原子的数目 (7)氨气是一种重要的化工原料，工业上常用氨气来处理有毒气体NO2，反应原理是：，其中X的化学式是____________。 (8)汽车的制造过程中用到了钛合金、塑料、碳纤维等多种材料，其中塑料属于_______。(填“合成材料”或“金属材料”) (9)工业上可用氮气和氢气在一定条件下合成氨气(NH3)，氨气与二氧化碳又能进一步反应生成尿素[CO(NH2)2]和水。尿素是农业生产中重要的氮肥。试问尿素[CO(NH2)2]中氢原子与氧原子的个数比为___________；79 g碳酸氢铵(NH4HCO3)含有氮元素质量与______g尿素[CO(NH2)2]中含有氮元素质量相同。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6)①②④ (7) (8)合成材料 (9) 4:1 30 【详解】（1）氢气是具有可燃性的气体单质，化学式为。 （2）碳酸是不稳定的酸，常温下易分解为二氧化碳和水，化学式为。 （3）最简单的有机化合物是甲烷，化学式为。 （4）铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为。 （5）由图可知，该反应是一氧化碳与二氧化氮在催化剂的条件下生成二氧化碳和氮气的反应，反应的化学方程式为。 （6）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类、原子质量、原子数目一定不变，因此选①②④。 （7）根据反应前后原子种类、数目不变可知，X为。 （8）塑料是人工合成的有机高分子材料，属于合成材料。 （9）尿素化学式为，当中氢原子与氧原子的个数比为4:1； 79g碳酸氢铵中氮元素质量为，含14g氮元素需要尿素的质量为。 4．【新情境·时事热点】（2026·山东济南·一模）化学与科技、生活、生产等领域息息相关。 Ⅰ.2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的长征七号遥八运载火箭成功发射。 (1)在太空中生活水资源是不可或缺的，可以通过过滤、吸附、消毒等步骤对废水进行净化，其中吸附这一步骤可以使用______(填物质名称)。电解水可以制取供给呼吸的氧气，每18kg的水可生成____kg氧气。 (2)为了解决空间站中二氧化碳堆积问题，科学家常采用过氧化钠(Na2O2)吸收，其化学方程式为： 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+X，其中X的化学式为______。其中过氧化钠(Na2O2)中氧元素的化合价为______。 (3)我国已完成了水稻“从种子到种子”全生命周期太空培养实验。水稻种子在太空中的生长需要施加氯化铵化肥，氯化铵属于_______(选填“氮肥”“磷肥”或“钾肥”)。 (4)中国空间站太阳能电池板需要使用铝合金箔片，铝合金能加工成箔片是利用了金属的______性；铝耐腐蚀的原因是______(用化学方程式表示)。 Ⅱ.春节蕴含的化学知识。 (5)2026年春节联欢晚会吉祥物“骐骐”的设计灵感源自西周时期的青铜器国宝“盠驹尊”。青铜是铜和锡的合金，与纯铜相比，青铜硬度_____(填“增大”或“减小”)。 (6)春联是春节必不可少的文化符号，用墨汁书写的春联能长时间保存不褪色的原因是______。 (7)“千年窑火不息，青白之色长存”，以景德镇青白瓷为造型风格、展现陶瓷文化神韵的舞剧《唯我青白》选段《瓷影》登上了2025年春晚的舞台。陶瓷属于_____(填字母)。 A．金属材料 B．无机非金属材料 C．有机合成材料 【答案】(1) 活性炭 16 (2) O2 -1 (3)氮肥 (4) 延展 (5)增大 (6)碳单质常温下化学性质稳定 (7)B 【详解】（1）活性炭疏松多孔具有吸附性，能用于吸附水中的色素和异味； 电解水的化学方程式为，H2O中的氧元素全部转化至O2中，则18kg水（H2O）可生成氧气的质量为。 （2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前Na、O、C的个数分别是4、8、2，反应后除X外Na、O、C的个数分别是4、6、2，则X含2个氧原子，X的化学式为O2； 化合物中各元素正负化合价的代数和为零，过氧化钠(Na2O2)中钠元素的化合价为+1价，设氧元素的化合价为x，则，解得x=-1。 （3）氯化铵（NH4Cl）含氮、磷、钾三种营养元素中的氮元素，属于氮肥。 （4）铝具有良好的延展性，所以能加工成铝箔片； 铝在空气中与氧气反应生成一层致密氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧气，因此铝具有良好的抗腐蚀性能，化学方程式为。 （5）合金的硬度比组成它的纯金属大，故与纯铜相比，青铜的硬度增大。 （6）墨汁的主要成分是碳单质，碳单质常温下化学性质稳定，所以用墨汁书写的春联能长时间保存不褪色。 （7）陶瓷属于无机非金属材料，故选B。 5．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·一模）我国科技成就斐然，化学在其中起到核心支撑作用。 (1)化学与新能源汽车 习近平总书记强调：“发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。”比亚迪新发布的刀片电池，实现“10分钟快充至80%”的突破，其核心材料涉及磷酸亚铁锂(LiFePO4) ①刀片电池外壳铝合金属于___________(填“金属材料”或“合成材料”)，电池放电时，将___________能转化为电能释放出来。 ②磷酸亚铁锂(LiFePO4)中质量分数最大的元素是___________(填元素符号)；已知的化合价为-3价，则磷酸亚铁锂(LiFePO4)中Li的化合价为___________。 (2)化学与新材料 ①用机械剥离法从石墨中剥离制得的石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。石墨烯和金刚石物理性质有明显差异的原因是___________。 ②钛合金材料广泛应用于战斗机的发动机。工业制造金属钛的过程中，涉及到的化学反应有：TiF4 + 2H2SO4TiO2 + 2X + 4HF↑，其中X的化学式为___________。 (3)化学与医药健康 国产人工晶体技术取得突破，广泛应用于眼科手术，帮助患者恢复视力。人工晶体需具备耐腐蚀性、生物相容性，这些性质属于___________(填“物理“或“化学”)性质。 (4)化学与农业 农谚“雷雨发庄稼"是指空气中的氮气在雷电环境下，能转变为含氮化合物，最终生成的硝酸随雨水淋洒到大地上，同土壤中的矿物相互作用，生成可溶于水的硝酸盐。硝酸的形成过程如下图所示： ①图中单质X是一种常见气体，其化学式为___________ ②反应Ⅱ属于___________(填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一)反应。 ③反应Ⅲ的化学反应方程式为___________，为了提高氮原子的利用率，图中可循环利用的物质是___________(填化学式)。 【答案】(1) 金属材料 化学 O +1 (2) 碳原子的排列结构不同 SO3 (3)化学 (4) O2 化合 3NO2+H2O=2HNO3+NO NO 【详解】（1）①金属材料包含纯金属和合金，铝合金属于合金，故归为金属材料； 电池放电通过化学反应释放电能，是化学能转化为电能的过程。 ②计算LiFePO4各元素的质量比为7:56:31:64，氧元素（O）总质量最高，质量分数最大； 根据化合物中正负化合价代数和为0，为-3价，Fe为+2价（亚铁），可知，x=+1，因此Li化合价为+1。 （2）①石墨烯和金刚石都是碳单质，物理性质差异的本质原因是碳原子的排列结构不同。 ②根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，左边有2个S、6个O未出现在已知产物中，2个X含2个S和6个O，故X化学式为SO3。 （3）耐腐蚀性、生物相容性需要通过化学变化才能体现，属于化学性质。 （4）①氮气和氧气放电生成一氧化氮，故单质X为。 ②反应Ⅱ是NO和反应生成，符合“多变一”特征，属于化合反应。 ③反应Ⅲ为二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮，反应的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO； 生成的NO可再次参与反应Ⅱ，因此可循环利用的物质是。 6．【新情境·新能源与社会发展】（2026·山东济南·一模）中国自主研发的人形机器人已跻身世界前列。机器人的发展离不开化学科学的支撑。 (1)我国东汉时期就出现了测量路程的“记里鼓车机器人”，车上装有木人、鼓和钟，每走1里击鼓1次，每走10里击钟一次。匠人们用干燥的桐木，经过切板、打磨等步骤来制作。将整块桐木加工成圆形鼓腔的过程属于______变化(填“物理”或“化学”)。 (2)人形机器人“夸父”参与了第十五届全国运动会火炬传递。“夸父”搭载的芯片采用国产通用工艺制造，芯片清洗环节涉及的一个反应为：，其中X的化学式为______。 (3)2026年初，人形机器人亮相北京天坛，“武”展国术风华。制作人形机器人的重要材料之一是聚醚醚酮【化学式为】，该物质中氢元素与氧元素的质量比为________(填最简整数比)。机器人______(填“充电”或“放电”)时，是将电能转化为化学能储存起来。磷酸锰锂()是被广泛应用的新型锂离子电池正极材料。已知中为价，P为价，则Mn元素的化合价为_______价。 (4)机器人内部精密导电触点常采用金属银。学习小组的同学欲用某工厂产生的只含有和的废液回收银。现取该废液加入一定量锌粉，充分反应后，过滤，得到滤渣M与不饱和蓝色滤液N。试回答： ①滤渣M中一定含有的金属单质是________(填化学式)。 ②滤液N中一定含有的金属阳离子是_______(填离子符号)。 ③写出上述过程中一定发生反应的一个化学方程式_______。 【答案】(1)物理 (2) (3) 充电 (4) 【详解】（1）桐木加工成鼓腔仅改变物质形状，没有新物质生成，属于物理变化； （2）根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，反应前含4个H、2个O、1个Si、4个F，生成物包含1个Si、4个F，因此2含4个H、2个O，则化学式为； （3）该物质中氢、氧元素质量比为：； 略； 已知中为价，P为价，氧元素通常显-2价，设化合价为，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，解得； （4）金属活动性：Zn＞Cu＞Ag，向废液中加入一定量锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后，过滤，得到滤渣M与不饱和蓝色滤液N，滤液N为蓝色，则N中含硝酸铜，则锌已经完全反应。 ①由分析可知，锌一定与硝酸银反应生成了银，锌是否与硝酸铜发生反应无法确定，锌完全反应，则滤渣M中一定含有的金属单质是：Ag； ②由分析可知，滤液N中一定含硝酸铜，锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌，硝酸银是否完全反应无法确定，则滤液N中一定含有硝酸锌、硝酸铜，一定含有的金属阳离子是：、； ③该过程中一定发生的反应为锌与硝酸银的反应。 7．【新情境·时事热点】（2026·山东济南·一模）人类的飞天梦想不断照进现实，航空航天事业飞速发展，化学正是支撑这一切的重要基石。 (1)航天飞行器使用的下列材料中，属于无机非金属材料的是______(填选项序号)。 A．陶瓷隔热瓦 B．记忆合金天线 C．玻璃钢外壳 D．塑料部件 (2)太空舱内常用铁酸镍(化学式为NiFe2O4)作催化剂将航天员呼出的CO2转化为O2，已知NiFe2O4中铁元素为＋3价，则镍元素的化合价为_____价。 (3)我国空间站内铅酸蓄电池充电时的反应原理为，其中生成物X的化学式为______。给铅酸蓄电池充电时，内部溶液的pH将______(填“增大”“减小”“不变”之一)。 (4)我国空间站运用自主研发的“再生生保系统”，有效保障航天员的太空生存，其中一个子系统反应的微观模拟示意图如下(甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质)。 ①化学反应前后没有发生变化的微观粒子是______(填“分子”或“原子”)。 ②从物质分类角度看，物质丁属于______(填“有机物”或“无机物”)。 ③参加反应的物质甲和物质乙的质量比为______(填最简整数比)。 (5)在距离地球四百公里的中国空间站，航天员王亚平老师亲手打造的蓝色水球，把宇宙的温柔与科学的浪漫，一同定格在太空课堂。 ①在太空授课时，王老师用注射器向制作好的水球内注入适量蓝色液体，很快整个水球就蓝了，这表明分子具有_____的性质。 ②王老师将半片泡腾片(含某种有机酸和碳酸氢钠)塞入蓝色水球里，水球里立即产生很多气泡，该气体的化学式是______。该泡腾片中还含有维生素C(化学式为C6H8O6)，维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为______(填最简整数比)。 (6)目前飞机的燃料主要是航空煤油(以C8H18计)，其完全燃烧的化学方程式为______。氨气在氧气中完全燃烧生成氮气和水，科学家尝试利用该反应产生的能量为飞机提供动力，从对环境影响的角度分析，与航空煤油相比选择氨气作为燃料的优点是______(填一条即可)。 【答案】(1)A (2)+2 (3) 减小 (4) 原子 有机物 2：11 (5) 不断运动 9：1：12 (6) 燃烧产物无污染(或减少碳排放、不产生有害气体等) 【详解】（1）A、陶瓷隔热瓦属于无机非金属材料，符合题意； B、记忆合金天线属于合金，属于金属材料，不符合题意； C、玻璃钢外壳属于复合材料，不符合题意； D、塑料部件属于有合成材料，不符合题意； 故选A。 （2）中若铁元素的化合价是+3 价，氧元素显-2价，设镍元素的化合价是x，依据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则x+(+3)×2+(-2)×4=0，得x=+2； （3）根据反应前后原子的种类、数目不变，所以反应前有2个铅原子、2个硫原子、4个氢原子和10个氧原子，反应后有1个铅原子、2个硫原子、4个氢原子和8个氧原子，所以空白处含有1个铅原子和2个氧原子，化学式为；由于生成物有硫酸，酸性增强，pH值减小； （4）①化学反应中，分子可分，原子不可分，所以没有发生变化的微观粒子是原子。 ②由题意可知，该反应的化学方程式为，所以物质丁是甲烷，属于有机物； ③参加反应的物质甲和物质乙的质量比为8：44=2：11； （5） ①分子在不断运动，所以很快整个水球就蓝了； ②有机酸和碳酸氢钠反应能生成二氧化碳气体，其化学式为；维生素C中碳、氧、氢三种元素的质量比为(12×6)：(1×8)：(16×6)=9：1：12； （6）航空煤油在空气中燃烧生成水和二氧化碳，其化学方程式为；氨气燃烧产物无污染，能减少碳排放、不产生有害气体。 8．【新情境·时事热点】（25-26九年级上·山东济南·期末）火炬是传承奥林匹克精神的载体。2025年11月2日，第十五届全国运动会火炬传递引入智能科技元素，“夸父”人形机器人手握1.6千克重量的火炬以“0号火炬手”的身份在深圳亮相。某校设计实施了“校运会火炬设计”项目，旨在培养学生的探究能力和系统思维。 (一)任务一：火炬燃料的选择 中国古代神话中，燧人氏钻木取火，使人们远离黑暗，点亮文明之路。随着科技的发展，火炬燃料的种类发生了变迁。 (1)雅典奥运会使用的天然气是一种___________(选填“可再生”或“不可再生”)资源。 (2)北京冬奥会用氢气代替天然气或丙烷(C3H8)。氢气作为理想的新能源，其优势是___________。 (3)杭州亚运会主火炬使用甲醇(CH4O)作为燃料，实现了二氧化碳的零排放。发生的化学反应如下： 生产甲醇： 甲醇燃烧： 结合上述转化关系，写出你对“零排放”的理解___________。 (二)任务二：火炬内部构造设计 (4)燃烧系统采用多孔燃气管输出燃气。与单孔燃气管相比，等量的燃气从多孔燃气管输出产生的火焰更旺，原因是___________。 (5)储存系统用于储存液态燃料。在将丙烷从气态降温加压变成液态的过程中，下列说法正确的是___________(填字母序号)。 A．丙烷分子的体积变小 B．丙烷分子的数目变少 C．丙烷分子的间隔变小 D．丙烷分子的运动速率变小 (三)任务三：火炬材料选择 (6)2022年北京冬奥会“飞扬”火炬利用石墨烯界面纳米固态储氢材料，实现了储氢材料的安全、可控、稳定释氢，突破了储氢技术的瓶颈。 石墨烯、石墨、金刚石都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质存在明显差异，从微观角度分析原因是___________。 【答案】(1)不可再生 (2)无污染（合理即可） (3)甲醇燃烧释放的CO2等于其生产时吸收的CO2，实现碳循环平衡（合理即可） (4)增大燃气与氧气的接触面积，使燃烧更充分 (5)CD (6)碳原子排列方式不同 【详解】（1）雅典奥运会使用的天然气是化石能源，属于不可再生资源； （2）氢气作为理想新能源的优势是：燃烧产物是水，无污染；热值高；原料来源广泛； （3）“零排放”是指：生产甲醇时消耗的CO2与甲醇燃烧时释放的CO2量相等，整个循环中二氧化碳净排放为零； （4）多孔燃气管使燃气分散喷出，增大了与氧气的接触面积，燃烧更充分，火焰更旺； （5）丙烷由气态变为液态，分子间隔变小，运动减慢，但分子本身不变，分子体积、数目不变，故选CD； （6）石墨烯、石墨、金刚石物理性质差异的微观原因是：碳原子的排列方式不同。 9．（25-26九年级上·山东济南·期末）人类社会的发展离不开优质能源的开发和先进能源技术的使用，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。阅读下面材料，回答相关问题。 材料一：氢能的生产 目前，常见的氢气制备方法除了电解水制氢法以外，还有如下方法： 光催化制氢：在二氧化钛（TiO2）催化下利用光能分解水得到氢气和氧气。 生物质发酵制氢：利用厌氧菌发酵水解淀粉和纤维素得到葡萄糖，在酶的作用下进一步转化为氢气。 利用天然气制氢：首先在转化炉中，将甲烷和水蒸气在高温和催化剂条件下转化为一氧化碳和氢气。余热回收后，在变换塔中，一定条件下，使一氧化碳和水反应，生成氢气和二氧化碳。 (1)二氧化钛（TiO2）中钛元素的化合价为__________，写出光催化制氢的化学方程式：_________。 (2)生物质发酵法原理为：C6H12O6+6H2O6R+12H2，R 的化学式为__________。 (3)天然气制氢工艺中，变换塔中发生反应的化学方程式：__________。 材料二：新能源电池的使用 锂电池由于具有轻便、能量密度高的突出优点，目前应用比较广泛。其中含磷酸铁（FePO4）、磷酸亚铁锂（LiFePO4），生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降，研究结果如图所示。 (4)锂属于__________材料（选填 “金属”“非金属”）。 (5)根据材料信息，随着石墨烯含量在__________左右时，电池内电阻最小，效能最佳。 【答案】(1) +4 (2) (3) (4)金属 (5)4% 【详解】（1）在中氧元素显-2价，根据化合价为零的原则，设的化合价为，，解得，所以中的化合价为+4价；光催化制氢的反应为水在光照和二氧化钛的催化条件反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为。故应填写：+4；； （2）根据反应的化学方程式，反应物中碳、氢、氧原子的个数分别为6、24、12，反应后的生成物中碳、氢、氧原子的个数分别为0、24、0，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变，则6R中含有6个碳原子、12个氧原子，则每个R分子由1个碳原子和2个氧原子构成，则R的化学式是。故应填写：； （3）天然气制氢工艺中，变换塔中发生反应为一氧化碳和水在一定条件下反应生成氢气和二氧化碳，该反应的化学方程式为。故应填写：； （4）从锂的偏旁“钅”可知，锂是金属元素，属于金属材料。故应填写：金属； （5）由图可知，当石墨烯含量在4%左右时，粉末电阻最小，根据材料中“过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降”，可推知此时电池内电阻最小，效能最佳。故应填写：4%。 10．【新情境·新能源与社会发展】（25-26九年级上·山东济南·期末）向海图强、深地突破、星际远航！中国在深海、深地、深空领域持续发力。 (1)向海图强 ①我国首台全海深载人潜水器“奋斗者”号的浮力材料中含空心玻璃微球，玻璃属于________（填“无机非金属”或“复合”）材料。二氧化硅（SiO2）是制作玻璃的原料，二氧化硅中硅元素和氧元素的质量比为________（填最简整数比）。 ②“注射用BG136”（主要成分为β-葡聚糖）是我国自主研发的海洋一类创新药。β-葡聚糖[(C6H10O5)n]中质量分数最高的元素是________（填元素符号），β-葡聚糖是由葡萄糖（化学式为C6H12O6）聚合而成的，葡萄糖属于________（填“有机物”或“氧化物”）。 (2)深地突破 ①深地塔科1井是我国首口超万米科学探索井，钻探时使用的钻头常用到硬度极高的金刚石。金刚石和石墨均由碳原子构成，物理性质却差异显著，结合下图从微观角度分析其原因是碳原子之间形成的________不同。 ②我国自主研发的“长龙号”智能钻井系统能有效提升油气（含天然气）钻井的效率。天然气属于________（填“可再生”或“不可再生”）能源，天然气（主要成分是甲烷）被称为清洁能源的原因是（用化学方程式表示）________。 (3)星际远航 ①嫦娥六号圆满完成人类首次在月球背面采集月壤的任务，其带回的月壤样品中检测出含钛酸亚铁。钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素（Ti）的化合价为________价。 ②“天宫”空间站为科学实验提供了独特的微重力环境。“天宫课堂”演示中，蜡烛在空间站中燃烧形成球形火焰。下列关于蜡烛球形火焰成因的说法合理的是________（填选项序号之一）。 A．蜡烛在空间站中燃烧无需与氧气接触     B．空间站与地球上氧气分子的构成不同 C．空间站与地球上蜡烛燃烧的产物不同     D．空间站与地球上蜡烛火焰受重力影响不同 【答案】(1) 无机非金属 7:8 O 有机物 (2) 排列方式 不可再生 (3) +4 D 【详解】（1）①玻璃属于无机非金属材料，复合材料是多种材料复合而成，玻璃是单一无机非金属材料。 ②二氧化硅（）中，硅元素与氧元素的质量比为：。 ③β-葡聚糖（）中，各元素质量比为：，因此质量分数最高的元素是O。 ④葡萄糖（）含碳、氢、氧三种元素，属于有机物（氧化物是两种元素且含氧，葡萄糖不符合）。 （2）①金刚石和石墨均由碳原子构成，但物理性质差异显著，微观原因是碳原子之间形成的排列方式不同，金刚石是空间网状结构，石墨是层状结构。 ②天然气属于不可再生能源，化石能源，短期内无法再生。 ③天然气（主要成分为甲烷）燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：，产物污染小，因此被称为清洁能源。 （3）①钛酸亚铁（）中，Fe为+2价，O为−2价。设Ti的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为 0：+2+x+3×(−2)=0，解得。 ②A、燃烧需要氧气，不符合题意； B、氧气分子构成相同，不符合题意； C、蜡烛燃烧产物都是二氧化碳和水，不符合题意； D、空间站是微重力环境，火焰不受重力影响，因此呈球形，符合题意； 故选D。 2 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $