热点02 科技前沿与材料创新（热点专练）（湖南专用）2026年中考化学二轮复习讲练测

热点02 科技前沿与材料创新 热点速递 考法破译 限时实战 第一部分 热点信息解码 融合热点考点，明确备考方向 热点速览 考向解码 考法预测 考向01 我国载人航天新成就 考向02 人工智能与芯片技术 考向03 双碳战略 考向04 新材料研发与应用 考向05 新能源汽车与电池技术革新 考向06 能源革新和绿色未来 第二部分 热点限时训练 活用热点素材，精练解题能力 热●点●信●息●解●码 考向01 我国载人航天新成就 热点速览 2025 年 10 月 31 日，神舟二十一号载人飞船成功发射，完成与空间站组合体快速交会对接及在轨轮换任务，标志我国 2025 年载人航天发射任务圆满收官。2026 年，我国计划实施天舟十号货运补给、神舟二十三号载人飞行等任务，推进空间站常态化运营与长期驻留试验。嫦娥七号探测器于 2026 年 4 月运抵文昌发射场，计划下半年发射，开展月球南极水冰探测与极区环境勘查，为载人登月选址提供关键数据。 我国空间站构建高效生命保障体系，实现废水净化循环、电解水制氧、过氧化钠吸收二氧化碳等关键技术工程化应用。航天服与航天器大量采用钛合金、铝合金、聚氨酯橡胶、铝基碳化硼等先进材料，适配太空极端环境需求。火箭推进系统以液氢液氧、高氯酸铵为核心推进剂，清洁高效，支撑长征二号 F 等运载火箭完成多次重大发射任务。 2026 年 4 月，科研团队在嫦娥五号、六号月壤中首次发现多种含氮有机质，为深空生命科学研究提供重要依据。返回舱采用烧蚀材料吸热升华防护技术，保障再入大气安全；航天器表面烤漆隔绝氧气与水，实现长效防锈。航天食品配备脱水蔬菜等富含维生素的补给，配合微量元素供给，全方位保障航天员在轨健康生活与科研作业。 考向解码 ①航天材料分类与性质：火箭外壳、空间站舱体：钛合金、铝合金、碳纤维复合材料。考查金属材料、合成材料、复合材料区分；合金优点；金属防锈、金属资源保护等。 ②再生水净化技术：空间站尿液、冷凝水、生活废水净化循环使用。考查过滤、吸附、蒸馏等净水方法、硬水软水区分、水资源保护。 ③航天燃料的使用：固体推进剂、液体推进剂。考察燃烧化学方程式、能量转化形式。 ④舱内大气环境调控：氧气来源、二氧化碳处理、有害气体去除。考察分离液态空气法、氧气制取方法、电解水实验。 ⑤化学用语相关：化合价、化学式、化学方程式、质量守恒 考法预测 1．（2026·湖南永州·模拟预测）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是 A．合金中一定只含金属元素 B．纯铁比铁合金的硬度更大 C．合金比组成它们的纯金属抗腐蚀性更好 D．“真金不怕火炼”是指金的熔点高 2．（2026·湖南怀化·一模）中国空间站已常年驻留航天员，为调整空间站内的气体成分，科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的CO2，该反应的微观示意图如下。下列关于该反应的说法正确的是 A．反应涉及一种氧化物 B．方框中的微观图示为 C．该反应属于置换反应 D．生成CH4和H2O的质量比为8：9 3．（2026·湖南邵阳·二模）科普短文。 神舟二十一号：化学助力太空探索 （一）火箭推进：化学能量的精准释放 2025年10月31日，长征二号F遥二十一运载火箭搭载神舟二十一号载人飞船成功发射。火箭的强大推力源于化学推进剂（含燃料和氧化剂）的高效反应。此次任务采用的火箭推进剂为偏二甲肼与四氧化二氮，二者相遇即燃，极大地简化了点火系统。 （二）生命保障：舱内大气的化学调控 在太空密闭环境中，维持航天员呼吸安全至关重要。飞船采用超氧化钾作为空气净化剂，超氧化钾能与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，既能去除航天员呼出的二氧化碳，又能补充呼吸所需的氧气，实现了舱内大气的循环调控。 （三）能源系统：太空环境下的电池研究 太空环境下，物质的特性会发生变化。航天员张洪章在轨开展锂离子电池研究，探索其在太空环境中的性能演化规律，这项研究为未来长期太空任务中的能源供应可靠性提供了重要数据支撑，展现了化学在航天能源领域的关键作用。 请根据短文材料，并结合所学化学知识回答下列问题： （1）四氧化二氮中氮元素的化合价为__________。 （2）太空中采用超氧化钾作空气净化剂实现舱内大气的循环调控时，其发生反应的化学方程式为_________。 （3）神舟二十一号选用锂离子电池供电，主要是因为锂离子电池具有__________（填字母）的优点。 A．制造成本最低 B．质量轻且寿命长 C．安全性最高 D．技术最成熟 考向02 人工智能与芯片技术 热点速览 2025 年中国人工智能技术迈入新台阶，国产DeepSeek大模型广泛应用，成为年度科技热点。人工智能芯片以高纯硅为核心原料，工业上通过石英砂与焦炭高温反应、粗硅氯化提纯、氢气还原等流程制备，配套芯片清洗、封装工艺持续升级。2026 年 4 月，DeepSeek-V4 版本发布并开源，支持超长上下文处理，在推理与编程能力上达到国内领先水平。 2026年成为人形机器人爆发元年，中国自主研发成果集中亮相。2026 年央视春晚舞台上，“奔马” 数控装置与人形机器人惊艳全场，宇树科技机器人在《武 BOT》节目中完成空翻、对打等高难度动作。人形机器人 “夸父” 参与全运会火炬传递，天坛展演中机器人展示武术动作，国产机器人在运动控制、集群协同领域实现重大突破。 人工智能与机器人发展依托先进材料与精密制造，芯片封装采用二氧化硅、氮化铝等耐高温绝缘材料，机身大量使用钛合金、铝合金、聚醚醚酮等轻量化高强度材料。2026 年 3 月，我国 220 吨级液氧甲烷发动机完成长程试车，碳化硅等第三代半导体材料用于新能源汽车与 5G 通信，全方位支撑智能装备与芯片产业快速发展。 考向解码 ①硅的制备、微观反应示意图分析、原子结构、元素周期表、化合价计算 ②催化剂、能量转化、置换反应应用、材料分类 ③智能机器人材料分类与性质：机器人外壳、关节与承力部件、仿生皮肤。考查金属材料、合成材料、复合材料的区分；合金与纯金属的硬度差异。 ④芯片与传感器材料：芯片基材高纯硅、氧化铝陶瓷传感器、石墨烯散热材料、铜箔电路板。考查硅元素在周期表中的位置与原子结构；石墨烯与金刚石的结构差异与性质；金属导体材料（铜）的性质。 ⑤化学变化与物理变化辨析：锂电池放电、外壳塑料磨损、LED灯通电发光。考查物理变化与化学变化的本质区别——有无新物质生成。 ⑥化学反应原理应用：催化剂在AI预测新材料中的应用；焊接时锡与氧气反应（化合反应）。考查置换反应类型判断；化合价变化分析；催化剂“一变两不变”的特点（改变反应速率，质量和化学性质不变）；化学方程式的配平与计算。 考法预测 1．（2026·湖南衡阳·模拟预测）春晚上机器人精彩的舞蹈，让世人看到机器人正在重塑人类生活，其中镓的作用不可替代。下图是镓原子的结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息。下列说法错误的是 A． B．镓在化学反应中易失去电子 C．镓原子核内质子数为31 D．镓的相对原子质量是 2．（2026·湖南娄底·一模）近年来，国产“昇腾 910B”AI芯片实现规模化供货，其核心部件高纯硅衬底的制备采用工业经典工艺：先通过粗硅与氯气反应生成四氯化硅（SiCl 4），再将提纯后的四氯化硅与氢气在高温下反应还原出高纯硅。回答下列小题。 （1）关于四氯化硅和氢气的说法，正确的是 A．氢气由氢分子构成 B．四氯化硅中氯元素的质量分数最小 C．四氯化硅中硅元素与氯元素的质量比为1:4 D．四氯化硅由1个硅元素、4个氯元素组成 （2）四氯化硅和氢气在一定条件下生成高纯硅和氯化氢，其发生反应的物质种类变化示意图如下（未配平），下列说法正确的是                                        A．该反应不符合质量守恒定律 B．生成物丙和丁的质量比为14:73 C．该反应前后原子种类发生改变 D．参加化学反应的甲与乙的分子个数比为 1:1 3．（2026·湖南邵阳·二模）中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，如图所示为一种制备高纯硅的工艺流程。 请根据流程图回答下列问题： （1）操作Ⅰ的名称是__________。 （2）反应Ⅱ所涉及化学反应的基本类型是__________反应。 （3）上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是__________（填化学式）。 考向03 双碳战略 热点速览 我国向世界作出“双碳”承诺，力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。围绕这一目标，我国推进二氧化碳捕集、封存与化学转化技术，利用石灰乳等吸收二氧化碳，将其加氢制备甲醇等燃料，构建碳循环利用体系，推动工业、能源、交通领域全面低碳转型中国政府网。 中新网太原2026年4月11日电，二氧化碳捕集及资源化技术是实现碳中和目标的关键核心技术之一，山西已将CCUS(二氧化碳捕集、利用及封存技术)连续纳入‘十四五’‘十五五’科技创新规划，通过省级科技重大专项和重点研发计划构建起从基础研究到产业落地的全链条支持机制。 考向解码 ①低碳理念：CO₂转化与循环、低碳环保意义、碳中和与碳达峰 ②二氧化碳加氢制甲醇/乙醇：CO₂与H₂在一定条件下反应生成甲醇（CH₃OH）或乙醇。考查化学方程式配平、催化剂作用分析。 ③光合作用与生物固碳：绿色植物通过光合作用将CO₂转化为葡萄糖。考查化学方程式书写、质量计算、原料与产物的检验方法。 ④CO₂与CH₄重整反应：甲烷与二氧化碳反应生成两种可燃性气体（CO和H₂）。考查微观粒子示意图分析、化学反应实质、反应前后分子种类变化判断。 ⑤碱液吸收与碳封存：NaOH溶液、Ca(OH)₂溶液、K₂CO₃溶液吸收CO₂。考查吸收效果比较（压强传感器实验数据分析）、石灰乳与澄清石灰水吸收效果差异分析。 ⑥CO₂地质封存与碳中和：将CO₂注入煤层、咸水层或油气田地底永久封存。考查CO₂溶于水使水酸化的原理、压强对CO₂溶解度的影响、超临界流体压缩过程中微观粒子间距离变化。 考法预测 1．（2026·湖南岳阳·一模）实现“碳达峰、碳中和”需要科学技术发挥作用。科学家利用新型催化剂将CO2转化为化工原料乙烯(C2H4)，该反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．该反应中涉及2种氧化物 B．该反应属于置换反应 C．参与反应的CO2与H2粒子个数比为1：4 D．反应前后没有元素化合价的改变 2．（2026·湖南衡阳·一模）阅读下列材料，回答下列问题。 为应对等温室气体引起的气候变化问题，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标，争取2030年前达到碳达峰，2060年实现碳中和。 现阶段我国的能源结构以化石燃料为主，其燃烧释放出大量的。实现碳中和的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例。路径之二为捕集、利用和封存。如利用废气中的制取甲醇（），反应的微观示意图如图1所示。在实际生产中，的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外，还受催化剂质量分数的影响（如图2所示）。 （1）实现“碳中和”的路径有________（填一种）。 （2）图1中的反应涉及到________种氧化物；根据微观示意图，该反应________（填“属于”或“不属于”）置换反应。 （3）由图2可得到的结论是________。 （4）请写出一条你在生活中可以践行的低碳行动：________。 考向04 新材料研发与应用 热点速览 2025年以来，我国在前沿功能材料领域持续突破，硅基金属催化剂、钙钛矿太阳能电池、聚乳酸可降解材料、MOF材料成为化学领域研究热点。2025 年 3 月，科研团队成功将六方氮化硼转化为菱方氮化硼，为新一代激光技术提供材料支撑；2026 年，二氧化硅、三元催化剂等材料广泛用于芯片封装与燃料电池，大幅提升能源转化效率。 2025年9月，国内多条纳米氧化锌生产线投产，采用水热法以锌浸出液为原料制备高纯度纳米氧化锌，产品应用于电子、陶瓷、涂料等领域。生产过程通过锌粉除铜、除镉实现原料纯化，配合稀硫酸酸浸、过滤等工艺流程，提升材料纯度与性能，推动纳米功能材料向绿色化、高端化发展。 我国在高分子、合金、特种陶瓷等新材料领域成果丰硕，2026年脑机接口设备使用聚氯乙烯等绝缘高分子材料，碳酸二甲酯以二氧化碳与甲醇合成，用作绿色化工中间体。从春秋时期的青铜冶炼、三星堆青铜文物，到现代芳纶纤维、钛合金、氮化铝陶瓷，新材料不断支撑航天、电子、医疗等领域高质量发展。 考向解码 ①材料类别判断与性质用途匹配：如合金特点：硬度大、抗腐蚀、熔点低 ②化学用语相关：化学式计算、化合价、元素质量比 ③性质与用途：结构决定性质、物理 / 化学性质区分、物质的制备 考法预测 1．（2026·湖南湘潭·一模）航天材料氮化硅（Si3N4）性能优异，常用作火箭发动机热结构件。已知氮元素显-3价，则硅元素的化合价为 A．+4 B．+3 C．-1 D．+5 2．（2026·湖南长沙·一模）2025年3月21日，“雪龙2号”前往罗斯海开展“海洋暗生态系统”科学考察，其配备的先进设备中都有由硅制成的核心集成电路芯片。硅元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．硅原子的原子序数是14 B． C．硅元素位于元素周期表第三周期 D．硅原子在反应中容易失去电子 3．（2026·湖南永州·一模）阅读下面科普短文，依据文章内容回答问题。 为化学创造“新空间”的金属有机框架（MOF）—给材料装上“智能口袋” 2025年，诺贝尔化学奖授予了北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉三位科学家，以表彰他们开创并发展了“金属有机框架材料（简称MOF）”。你可能觉得“化学”“材料”这些词离生活很远，但其实MOF就像一个会呼吸、会思考的智能材料，正在悄悄改变我们的世界。 MOF是一种多孔的晶体材料。由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成——金属离子作为连接点，有机分子作为连接杆，形成内部布满规则孔洞的立体网格结构，这些孔洞大小可调，小到肉眼看不见，但可以像口袋一样精确选择性地捕捉、储存和释放特定分子。如果说活性炭像一个“什么都吸的海绵”，那么MOF就像一个“只抓特定目标的智能网兜”，因此MOF也被比喻为“分子智能收纳盒”。 MOF可广泛应用于环境与水资源，比如在一些干旱地区，科学家正在研发基于MOF的“空气取水装置”。这种材料晚上能吸收空气中的水分子，白天被太阳一晒，就会把干净的水释放出来——就像材料自己在“呼吸”一样；也能高效捕获二氧化碳，助力碳中和；可以利用其多孔结构能安全、高效地储存氢气等清洁能源气体；在生物医药方面，MOF可作为药物载体，将药物精准输送至病灶部位，提高疗效并减少副作用；还可储存、分离有毒气体，催化化学反应或导电等等。 （1）MOF是由______一起组成的多孔材料。 （2）MOF应用情景广阔，在解决人类面临的重大挑战方面的应用是______（写一条）。 （3）请写出利用MOF催化臭氧（化学式为O3）为氧气的化学方程式为______。 （4）工业上也可采用金属有机框架材料（MOF选择性吸附某种气体而进行分离（如图），该材料能吸附CO2而不能吸附CO可能的原因是______（选“A”，“B”或“C”）。 A．CO2分子直径大于该材料孔径 B．CO分子直径小于该材料孔径 C．CO2分子直径小于该材料孔径，而CO分子直径大于该材料孔径 考向05 新能源汽车与电池技术革新 热点速览 近年来电动汽车产业快速崛起，带动锂电池关键原料需求激增。2025 年起，我国大规模开展以盐湖卤水为原料制备碳酸锂的工艺研发与生产，通过沉镁、沉钙、沉锂等步骤，高效提取氯化锂并转化为电池级碳酸锂，同步回收金属镁，实现盐湖资源综合利用，为动力电池提供稳定原料保障青海省人民政府网。 2026年，钠离子电池成为新能源领域研究热点。钠元素储量为锂的360倍，成本仅为锂电池一半，低温性能突出，-20℃容量保持率超 88%。我国科研团队以生物质为原料制备硬碳材料，调控层间距适配钠离子快速嵌入脱出，推动钠离子电池在充电站、低温接驳车等场景应用落地。 2026年，动力电池技术持续迭代，高镍三元电池、磷酸亚铁锂电池广泛装车，镍元素含量直接决定能量密度与续航里程。钒电池、锂电池、钠电池多元发展，原子结构与元素性质成为材料设计关键依据，我国形成从资源提取、材料研发到整车应用的完整电池产业链。 考向解码 ①电池核心材料：锂、镍、磷化合物的化学式、化合价、元素质量计算 ②电池工作原理：充放电能量转化、离子移动、化学反应本质 ③新能源汽车优势：尾气处理、氢能车载燃料燃烧、清洁能源优势对比、废旧电池回收、金属资源保护、绿色循环经济理念 考法预测 1．（2026·湖南株洲·一模）碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。发展锂电产业是助力实现“双碳”目标的重要举措。利用锂辉石(成分为Li2O、Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如下： 已知：SiO2难溶于水，不与稀H2SO4反应；Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3。 （1）为使锂辉石反应速率更快，除了粉碎锂辉石外，还可以采取的措施是___________。(任写一种) （2）操作3的名称是___________。 （3）向锂辉石中加入过量稀硫酸，写出其中Al2O3和稀硫酸反应的化学方程式___________。 2．（2026·湖南邵阳·一模）阅读下列材料。 新能源汽车主要包括电动汽车、氢内燃车和乙醇汽车等类型。电动汽车依靠电池提供动力，其续航能力和性能与电池的能量密度（单位体积的电池所具有的能量）密切相关。几类电池的部分性能指标如图1所示。氢气可通过电解水（如图2所示）等多种方式获得。乙醇汽车使用的乙醇可通过农作物或秸秆发酵得到。发展新能源汽车对推动能源结构转型、减少化石能源依赖和实现绿色低碳交通具有重要意义。 回答下列问题： （1）图1中能量密度最高的电池类型是______。 （2）图2中生成的气体A为_____。 （3）有关乙醇汽车使用的燃料，下列说法正确的是_____（填标号）。 A．乙醇属于氧化物 B．乙醇是可再生能源 C．可减少对化石能源的依赖 D．符合绿色低碳的环保要求 考向06 能源革新与绿色未来 2020 年 1 月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，通过太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成绿色甲醇，实现可再生能源向液态燃料转化。该项目以太阳能为动力，将二氧化碳资源化利用，既提升清洁能源存储效率，也为化工领域减碳提供可行路径，成为全球绿色能源示范工程。 2025年《“十五五”规划建议》强调绿色发展，推动能源转型、空气质量改善、生态保护和低碳生产。 考向解码 ①新能源开发与利用：氢气、太阳能、风能、生物质能等清洁能源的开发与应用。考查新能源与传统能源（煤、石油、天然气）的区分；电解水制氢的化学方程式及电源正负极产物的判断；氢能未广泛应用的原因（制取成本高、储运成本高）。 ②化石能源的清洁利用：煤的脱硫处理、石油的分馏、天然气的燃烧。考查化石燃料的不可再生性；煤燃烧产生的SO₂导致酸雨的防治方法；石油分馏是利用沸点不同进行的物理变化；天然气（主要成分CH₄）充分燃烧的化学方程式及现象。 ③绿色化学原则：从源头上消除污染，实现原子经济性反应。考查“原料绿色化”“化学反应绿色化”“产物绿色化”的含义；化合反应等“原子利用率100%”的反应类型判断；与传统化学的对比分析。 ④燃料电池技术：将H₂、CH₄等燃料的化学能直接转化为电能的装置。考查燃料电池的能量转化方式（化学能→电能）。 考法预测 1．（2026·湖南邵阳·中考模拟）阅读材料，新能源汽车按照电池种类的不同可以分为镍氢电池动力汽车、锂电池动力汽车和燃料电池动力汽车。甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚燃烧的微观示意图如图所示。回答问题。 （1）下列关于上述反应的说法正确的是 A．反应前后碳原子的个数减少 B．甲醚的化学式为C2H6O C．反应前后分子数目不变 D．参加反应的甲和乙的质量比为1：1 （2）下列说法错误的是 A．甲醚不属于氧化物 B．氢气燃料电池汽车能实现交通“零碳排放” C．丙是空气污染物 D．报废的电动汽车电池，要回收集中处理 2．（2026·湖南邵阳·一模）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃烧值大等优点，将成为未来新能源。 （1）二氧化碳的化学式为_______，它在空气中含量过高会造成_______。 （2）如图是甲烷在氧气中充分燃烧的微观示意图。 写出甲烷燃烧的化学方程式_______。 （3）下列说法错误的有_______。 A．可燃冰具有可燃性 B．一个甲烷分子有2个原子核和10个电子 C．甲烷在氧气中充分燃烧的化学反应中有3种物质是氧化物 热●点●限●时●训●练 （30分钟限时练） 1．（2026·湖南长沙·一模）2026年央视春晚节目《武BOT》中，机器人能完成空翻、舞剑等高难度武术动作，其机身骨架采用铝合金、钛合金等轻质高强度合金材料。下列关于合金的说法正确的是 A．合金属于金属单质 B．合金的硬度一般比组成它的纯金属大 C．合金的熔点一定比组成它的纯金属高 D．合金中只含有金属元素 2．（2026·湖南长沙·模拟预测）“芯片”是电子设备的核心部件，制造芯片的硅材料来源于石英砂(主要成分SiO2)。下列有关SiO2的说法正确的是 A．SiO2读作二氧化硅 B．SiO2中硅、氧元素质量比为1：2 C．SiO2属于氧化物 D．SiO2中含有氧分子 3．（2026·湖南郴州·一模）我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。我国自主研发的“再生式”环控生保系统，实现了氧气和水等生命必需资源的循环利用。其中，处理航天员呼出的二氧化碳是核心技术之一，该技术为三步制氧法，主要包括二氧化碳吸附-解吸浓缩（装置Ⅰ）、加氢反应生成水（装置Ⅱ）、电解水制氧（装置Ⅲ）三个环节，可以将二氧化碳转化为生命所需的氧气，实现制氧系统维持氧再生循环。简易流程如图所示。 （1）为保护宇航员的生命安全，“环控生保系统”向舱内输送的可供呼吸的气体是________。 （2）结合流程图，装置________没有发生化学反应。（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”） （3）电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特殊反应器（装置Ⅱ）中一定条件下进行反应，反应原理为________（用化学方程式表示）。 4．（2026·湖南永州·一模）近年来，我国在载人航天、探月工程等领域取得了举世瞩目的成就，航天技术中也处处蕴含化学知识。请回答下列小题 （1）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，被称为“超级充电宝”，它刚跟随神舟二十一号出征，为月球储能探路。 ①钒元素的有关信息如图所示： Ⅰ、钒的相对原子质量为___________。 Ⅱ、在化学变化中，钒原子容易形成___________(填“阴”或“阳”)离子。 ②“天宫”空间站中资源的最大化利用是航天员生活的重要保障。如图所示是资源再利用中的一个微观示意图，请回答下列问题： Ⅰ、化学反应前后原子的种类___________(填“不变”或“改变”)。 Ⅱ、反应中A与B的分子个数比为___________。 （2）王亚平老师在“太空教师课堂”中介绍：月球两极永久阴影区蕴藏着丰富的水冰资源。通过电解，水冰可以分解为氢气和氧气，而氢气和氧气是有价值的火箭推进剂成分。水冰还能为未来的月球居民提供生命保障，月球上的水可能是人类走向深空的关键。 ①水冰是由___________构成。(选填“分子”、“原子”或“离子”) ②水冰电解一段时间，注射器1中气体体积为，则注射器2理论上收集___________气体。 ③若要在月球基地长期利用水冰制备氧气，除需要水冰资源外，还必须提供的能源是___________(任填一种)。 5．（2026·湖南株洲·一模）中科院已研制出石墨烯芯片，石墨烯芯片的主要成分是碳。请根据如图提供的信息，回答相关问题： （1）碳是第______周期的元素。 （2）碳的相对原子质量是______。 （3）与①化学性质相似的是______(填序号)。 6．（2026·湖南长沙·模拟预测）阅读材料 氢能——助力“碳中和”的绿色能源 “碳中和”是指通过各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳“零排放”，是当前全球应对气候变化的核心目标，氢能作为零污染、高效率的清洁能源，成为实现碳中和的重要抓手。氢气燃烧只生成水，不会产生任何温室气体和污染物，是理想的绿色燃料。目前工业上大规模制取氢气的方法主要有： I.化石燃料制氢：以天然气（主要成分为CH4）为原料，在高温、催化剂作用下，与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳，该方法成本低，但会产生温室气体。 Ⅱ.绿氢制备：利用太阳能、风能等可再生能源发电，电解水生成氢气和氧气，整个过程完全零碳排放，是未来制氢的主流方向。 同时，科学家研发出固态储氢材料，通过金属合金与氢气发生化学反应，将氢气储存起来，解决了氢气易燃易爆、难储存的难题，为氢能汽车、氢能发电的推广提供了技术支撑。此外，二氧化碳捕获与封存技术，也能有效抵消化石燃料制氢产生的碳排放，助力碳中和目标更快实现。 问题： （1）电解水制备绿氢的过程中，能量转化形式为：______能→化学能。 （2）相比于化石燃料制氢，绿氢制备的优点是______。 （3）结合材料分析，推广使用氢能对实现“碳中和”的意义：______。 7．（25-26九年级上·湖南长沙·期末）阅读下面科普短文，回答相关问题： 在工业生产中，常会产生大量含强酸的废水，若直接排放将严重污染水体和土壤。处理这类含强酸的废水的传统方法是利用中和反应，即碱与酸反应生成盐和水。但传统方法会产生大量难处理的污泥。 近年来，一种名为金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）的新兴多孔材料，为废水处理提供了更优方案。MOFs是由金属离子（如锌离子、铜离子）与有机连接分子自组装形成的三维网状晶体材料，其内部拥有巨大的比表面积和高度有序的孔道，像一块极度蓬松的“智能海绵”。 这种材料的“智能”体现在其孔道表面可以被精确设计和修饰。科学家通过改变有机连接分子的结构，让MOFs的孔壁带上特定的碱性官能团（如氨基，-NH2）。当酸性废水通过由这种MOFs填充的吸附柱时，废水中的氢离子（H+）会迅速被孔壁上的碱性基团捕获，发生类似中和反应的过程，从而高效去除酸性物质。 与传统方法相比，MOFs吸附剂具有诸多优势；吸附容量大、速度快；材料可回收再生，通过简单清洗即可重复使用，不产生固体废物；更重要的是，其设计性强，可通过更换金属离子和有机分子，定制化吸附不同污染物，展现出“功能可裁剪”的迷人特性，已成为环保新材料领域的一颗明星。 （1）传统方法处理含强酸的废水的主要不足是________。 （2）与传统方法相比，MOFs吸附剂具有的优势有________（填一点即可）。 （3）MOFs材料能捕获废水中的______（填离子符号），从而高效去除酸性物质。 8．（2026·湖南长沙·一模）“低碳行动与可持续发展”已成为全球共识，我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。化学兴趣小组在老师的协助下开项目式探究。 任务一：自然界“碳循环” （1）图1生物圈中，二氧化碳通过________转化为葡萄糖（）。 任务二：实验室“捕碳” 小组同学设计了如下实验，认识到可以利用水或碱溶液“捕集”二氧化碳。 （2）如图2甲所示，分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液，不断振荡，容器内二氧化碳的浓度降低情况如图2乙所示。图2乙中对应加入氢氧化钠溶液的曲线是________（填字母）。 （3）已知：①如图3实验条件下，溶液的，溶液的； ②溶液能与、进一步反应生成。 实验装置如图3甲所示，装置C中溶液随时间变化如图3乙所示，则50s时装置C溶液中的溶质是________。 任务三：实践中“封碳” （4）封存是将捕集到的气态压入地层深处或注入海底。加压“封存”过程中，二氧化碳由气态转变为液态或固态，请你从微观角度解释该变化：________。 任务四：智慧“用碳” 小组同学通过查阅资料，了解到我国某研究团队研制的Cu-CuI复合催化剂，实现了二氧化碳高效制备乙烯（），如图4为反应的微观示意图。 （5）该反应中，两种生成物分子的个数比为________。 任务五：设计低碳行动方案 （6）在老师指导下，同学们初步确定低碳行动方案如下： 低碳途径 个人行为 国家工程 减少排放 ________ 加快能源转型 增加吸收 种花、种树等 积极实施碳汇 9．（2025·湖南长沙·三模）认真阅读，结合材料回答问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。图一是不同年份中世界能源占比结构图。我国正在加快能源转型升级，发展新质生产力。太阳能的利用是热门研究方向之一。在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 （1）比较2015、2030、2050年能源结构，化石能源占比日益减少的是___________。 （2）碲化铋(Bi2Te3)中碲元素化合价为-2，则铋元素化合价为___________。 （3）下列说法正确的是___________(填字母标号)。 A．能源结构向多元、清洁、低碳转型 B．太阳能属于不可再生能源 C．生活中的废热无法利用 D．化学与新能源开发密切相关 10．（2026·湖南湘西·一模）当下的中国，在基础设施建设，人民生活水平提高等很多方面取得了举世瞩目的成就。请分析下列信息，回答相关问题。 （1）白鹤滩水电站是我国在长江之上建成的世界最大清洁能源走廊，其生产的电能替代了大量化石燃料，实现“低碳”目标作出巨大贡献。请任写一种化石燃料：______。 （2）我国粮食产量稳居世界第一，化肥对农作物增产增收起到关键作用。其中化肥尿素[]属于______（填“氮肥”或“磷肥”或“钾肥”或“复合肥”）。 （3）我国新能源汽车产销量全球第一。新能源汽车主要使用锂电池，其电池中含有化学成分钴酸锂（LiCoO2），一个LiCoO2分子中含有2个氧原子，下列化学用语表示2个氧原子的是______（填字母） A．O2 B．2O C．2O2 D． 11．（2026·湖南永州·一模）铜在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。 （1）“溶铜”过程中，所加的稀酸是______（填化学式）。 （2）若在制箔过程中加入铁屑，则制箔过程中发生的反应属于______反应（填反应类型）。 （3）“酸洗”的目的是______。 （4）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在内______（填字母）。 a.40～45℃    b.45～50℃    c.53～55℃    d.56～60℃ 12．（2026·湖南邵阳·一模）阅读科普短文，回答下列问题。 比亚迪的“刀片电池”——磷酸铁锂的奥秘 比亚迪的“刀片电池”在新能源汽车领域备受瞩目，其核心成分是磷酸铁锂。这种电池以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势，为比亚迪汽车性能提供了有力支撑。 磷酸铁锂作为正极材料，有着独特的化学结构。充电时，锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出，通过电解液和隔膜向负极迁移；放电时，锂离子又从负极脱出，重新嵌入到磷酸铁锂的晶格中。在这个过程中，实现了化学能与电能的相互转化。 为了提升“刀片电池”的性能，比亚迪的科研团队对磷酸铁锂材料进行了诸多改进。例如，通过纳米化技术，使磷酸铁锂颗粒的粒径更小，从而增大了材料的比表面积，提高了锂离子的扩散速率，加快了电池的充放电速度。科研人员还通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。 （1）磷酸铁锂由_______种元素组成，其中铁元素的化合价为_______。 （2）对比图中两条曲线，得到的结论是_______。 （3）下列说法错误的有_______(填字母)。 A．“刀片电池”具有安全性高、寿命长、能量密度较低的特点 B．“刀片电池”充电时锂离子通过电解液和隔膜从负极向正极迁移 C．通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小，加快了电池充放电速度 13．（2026·湖南长沙·模拟预测）阅读下列材料，回答问题： 氨-氢燃料电池系统引领海运“绿色革命” 氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。但作为易燃气体，它的安全和储运是制约氢能产业化应用的瓶颈。若采用可再生能源发电，再通过电解水制得氢气，这种氢气与氮气反应合成的氨被称为绿氨(NH3)，与以煤炭等化石能源为原料的合成氨相比，绿氨有显著的碳减排优势。绿氨作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点，在有效解决高压氢能储运难题方面具有明显的优势。中国科学院理化技术研究所成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂，实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨，其原理如图1所示。 氨气在空气中不能燃烧，但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中的燃烧速率如图2所示。 研究显示，闽江首航的“氨-氢”燃料电池动力船每年可减排CO2343.67吨，相当于植树1.9万棵，充分体现了化学技术在环保中的实际价值。 （1）氢气作为新能源的优点有产物无污染、热值高、来源广等。点燃氢气前需要进行的操作是_____。 （2）图1中，光催化合成氨的反应属于_____(填基本反应类型)。 （3）关于氨及相关技术的说法，正确的有_____(填标号)。 A．氨气含量为66.7%时，燃烧速率最快 B．绿氨相比传统合成氨有碳减排优势 C．氨气可在空气中直接燃烧，燃烧速率仅与氨气含量相关 D．绿氨作为氢的“液态载体”，能解决高压氢能储运难题，有能量密度高、储运成本低等优点 14.（2026·湖南·模拟预测）我国航天重大工程取得的辉煌成就，离不开对新型材料和新型能源的探索。某兴趣小组在开展“我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”实践活动中了解到部分运载火箭装载的推进剂是偏二甲肼()和四氧化二氮()，二者接触即可发生反应：，释放出强大的能量，将载人飞船送入预定轨道。 （1）从“燃烧的条件”分析，你对燃烧的新认识是___________。 （2）若某次发射任务中使用了150 t偏二甲肼，则需要四氧化二氮的质量是多少？ 15．（2025·湖南湘西·二模）2025年1月，DeepSeek正式发布了其最新的AI模型，该模型在性能上与美国顶尖AI模型不相上下，训练成本却大幅降低。其需要的芯片的主要成分为高纯硅，在工业上利用高纯度石英砂（主要成分为SiO2，杂质忽略不计）制取粗硅的反应原理是：。 （1）SiO2中硅元素和氧元素的质量比为________（填最简整数比）。 （2）若要制取7t硅，至少需要高纯度石英砂的质量为多少？ 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 热点02 科技前沿与材料创新 热点速递 考法破译 限时实战 第一部分 热点信息解码 融合热点考点，明确备考方向 热点速览 考向解码 考法预测 考向01 我国载人航天新成就 考向02 人工智能与芯片技术 考向03 双碳战略 考向04 新材料研发与应用 考向05 新能源汽车与电池技术革新 考向06 能源革新和绿色未来 第二部分 热点限时训练 活用热点素材，精练解题能力 热●点●信●息●解●码 考向01 我国载人航天新成就 热点速览 2025 年 10 月 31 日，神舟二十一号载人飞船成功发射，完成与空间站组合体快速交会对接及在轨轮换任务，标志我国 2025 年载人航天发射任务圆满收官。2026 年，我国计划实施天舟十号货运补给、神舟二十三号载人飞行等任务，推进空间站常态化运营与长期驻留试验。嫦娥七号探测器于 2026 年 4 月运抵文昌发射场，计划下半年发射，开展月球南极水冰探测与极区环境勘查，为载人登月选址提供关键数据。 我国空间站构建高效生命保障体系，实现废水净化循环、电解水制氧、过氧化钠吸收二氧化碳等关键技术工程化应用。航天服与航天器大量采用钛合金、铝合金、聚氨酯橡胶、铝基碳化硼等先进材料，适配太空极端环境需求。火箭推进系统以液氢液氧、高氯酸铵为核心推进剂，清洁高效，支撑长征二号 F 等运载火箭完成多次重大发射任务。 2026 年 4 月，科研团队在嫦娥五号、六号月壤中首次发现多种含氮有机质，为深空生命科学研究提供重要依据。返回舱采用烧蚀材料吸热升华防护技术，保障再入大气安全；航天器表面烤漆隔绝氧气与水，实现长效防锈。航天食品配备脱水蔬菜等富含维生素的补给，配合微量元素供给，全方位保障航天员在轨健康生活与科研作业。 考向解码 ①航天材料分类与性质：火箭外壳、空间站舱体：钛合金、铝合金、碳纤维复合材料。考查金属材料、合成材料、复合材料区分；合金优点；金属防锈、金属资源保护等。 ②再生水净化技术：空间站尿液、冷凝水、生活废水净化循环使用。考查过滤、吸附、蒸馏等净水方法、硬水软水区分、水资源保护。 ③航天燃料的使用：固体推进剂、液体推进剂。考察燃烧化学方程式、能量转化形式。 ④舱内大气环境调控：氧气来源、二氧化碳处理、有害气体去除。考察分离液态空气法、氧气制取方法、电解水实验。 ⑤化学用语相关：化合价、化学式、化学方程式、质量守恒 考法预测 1．（2026·湖南永州·模拟预测）北斗系统的全面建成彰显了中国航天的力量。在航天科技中运用了大量金属材料，下列有关金属材料的说法正确的是 A．合金中一定只含金属元素 B．纯铁比铁合金的硬度更大 C．合金比组成它们的纯金属抗腐蚀性更好 D．“真金不怕火炼”是指金的熔点高 【答案】C 【解析】A、合金是金属熔合其他金属或非金属形成的，可能含非金属元素（如生铁含碳元素），错误； B、合金硬度一般大于其组成的纯金属，因此铁合金硬度比纯铁大，错误； C、合金的抗腐蚀性通常优于组成它的纯金属，正确； D、“真金不怕火炼”是指金的化学性质稳定，高温下也不易与氧气反应，和熔点无关，错误。 故选C。 2．（2026·湖南怀化·一模）中国空间站已常年驻留航天员，为调整空间站内的气体成分，科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的CO2，该反应的微观示意图如下。下列关于该反应的说法正确的是 A．反应涉及一种氧化物 B．方框中的微观图示为 C．该反应属于置换反应 D．生成CH4和H2O的质量比为8：9 【答案】B 【解析】根据微观示意图和质量守恒定律配平得反应的化学方程式为，据此分析： A、氧化物是含两种元素且其中一种为氧元素的化合物，该反应中、均为氧化物，共2种，A错误。 B、反应后除外，剩余4个氢原子、2个氧原子，对应2个分子，与选项图示一致，B正确。 C、置换反应要求单质和化合物反应生成新单质和新化合物，该反应生成物均为化合物，不属于置换反应，C错误。 D、生成和的质量比为，与不符，D错误。 故选B。 3．（2026·湖南邵阳·二模）科普短文。 神舟二十一号：化学助力太空探索 （一）火箭推进：化学能量的精准释放 2025年10月31日，长征二号F遥二十一运载火箭搭载神舟二十一号载人飞船成功发射。火箭的强大推力源于化学推进剂（含燃料和氧化剂）的高效反应。此次任务采用的火箭推进剂为偏二甲肼与四氧化二氮，二者相遇即燃，极大地简化了点火系统。 （二）生命保障：舱内大气的化学调控 在太空密闭环境中，维持航天员呼吸安全至关重要。飞船采用超氧化钾作为空气净化剂，超氧化钾能与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，既能去除航天员呼出的二氧化碳，又能补充呼吸所需的氧气，实现了舱内大气的循环调控。 （三）能源系统：太空环境下的电池研究 太空环境下，物质的特性会发生变化。航天员张洪章在轨开展锂离子电池研究，探索其在太空环境中的性能演化规律，这项研究为未来长期太空任务中的能源供应可靠性提供了重要数据支撑，展现了化学在航天能源领域的关键作用。 请根据短文材料，并结合所学化学知识回答下列问题： （1）四氧化二氮中氮元素的化合价为__________。 （2）太空中采用超氧化钾作空气净化剂实现舱内大气的循环调控时，其发生反应的化学方程式为_________。 （3）神舟二十一号选用锂离子电池供电，主要是因为锂离子电池具有__________（填字母）的优点。 A．制造成本最低 B．质量轻且寿命长 C．安全性最高 D．技术最成熟 【答案】（1） （2） （3）B 【解析】（1）四氧化二氮中氧元素显-2价，设氮元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+4； （2）根据资料信息，超氧化钾作为空气净化剂，与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，该反应的化学方程式为：； （3）航天发射需要尽可能降低载荷重量，长期太空任务需要电池使用寿命长，故锂离子电池应具有质量轻且寿命长的优点，锂电池制造成本高、安全性并非最高，技术成熟度弱于铅酸等传统电池。 考向02 人工智能与芯片技术 热点速览 2025 年中国人工智能技术迈入新台阶，国产DeepSeek大模型广泛应用，成为年度科技热点。人工智能芯片以高纯硅为核心原料，工业上通过石英砂与焦炭高温反应、粗硅氯化提纯、氢气还原等流程制备，配套芯片清洗、封装工艺持续升级。2026 年 4 月，DeepSeek-V4 版本发布并开源，支持超长上下文处理，在推理与编程能力上达到国内领先水平。 2026年成为人形机器人爆发元年，中国自主研发成果集中亮相。2026 年央视春晚舞台上，“奔马” 数控装置与人形机器人惊艳全场，宇树科技机器人在《武 BOT》节目中完成空翻、对打等高难度动作。人形机器人 “夸父” 参与全运会火炬传递，天坛展演中机器人展示武术动作，国产机器人在运动控制、集群协同领域实现重大突破。 人工智能与机器人发展依托先进材料与精密制造，芯片封装采用二氧化硅、氮化铝等耐高温绝缘材料，机身大量使用钛合金、铝合金、聚醚醚酮等轻量化高强度材料。2026 年 3 月，我国 220 吨级液氧甲烷发动机完成长程试车，碳化硅等第三代半导体材料用于新能源汽车与 5G 通信，全方位支撑智能装备与芯片产业快速发展。 考向解码 ①硅的制备、微观反应示意图分析、原子结构、元素周期表、化合价计算 ②催化剂、能量转化、置换反应应用、材料分类 ③智能机器人材料分类与性质：机器人外壳、关节与承力部件、仿生皮肤。考查金属材料、合成材料、复合材料的区分；合金与纯金属的硬度差异。 ④芯片与传感器材料：芯片基材高纯硅、氧化铝陶瓷传感器、石墨烯散热材料、铜箔电路板。考查硅元素在周期表中的位置与原子结构；石墨烯与金刚石的结构差异与性质；金属导体材料（铜）的性质。 ⑤化学变化与物理变化辨析：锂电池放电、外壳塑料磨损、LED灯通电发光。考查物理变化与化学变化的本质区别——有无新物质生成。 ⑥化学反应原理应用：催化剂在AI预测新材料中的应用；焊接时锡与氧气反应（化合反应）。考查置换反应类型判断；化合价变化分析；催化剂“一变两不变”的特点（改变反应速率，质量和化学性质不变）；化学方程式的配平与计算。 考法预测 1．（2026·湖南衡阳·模拟预测）春晚上机器人精彩的舞蹈，让世人看到机器人正在重塑人类生活，其中镓的作用不可替代。下图是镓原子的结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息。下列说法错误的是 A． B．镓在化学反应中易失去电子 C．镓原子核内质子数为31 D．镓的相对原子质量是 【答案】D 【解析】A、在原子中，质子数等于核外电子数，因此，解得，正确； B、镓原子最外层电子数为3，小于4，在化学反应中易失去电子，正确； C、元素周期表中单元格左上角数字为原子序数，原子序数等于原子核内质子数，因此镓原子核内质子数为31，正确； D、相对原子质量的单位为“1”，通常省略不写，不是“g”，错误。 2．（2026·湖南娄底·一模）近年来，国产“昇腾 910B”AI芯片实现规模化供货，其核心部件高纯硅衬底的制备采用工业经典工艺：先通过粗硅与氯气反应生成四氯化硅（SiCl 4），再将提纯后的四氯化硅与氢气在高温下反应还原出高纯硅。回答下列小题。 （1）关于四氯化硅和氢气的说法，正确的是 A．氢气由氢分子构成 B．四氯化硅中氯元素的质量分数最小 C．四氯化硅中硅元素与氯元素的质量比为1:4 D．四氯化硅由1个硅元素、4个氯元素组成 （2）四氯化硅和氢气在一定条件下生成高纯硅和氯化氢，其发生反应的物质种类变化示意图如下（未配平），下列说法正确的是                                        A．该反应不符合质量守恒定律 B．生成物丙和丁的质量比为14:73 C．该反应前后原子种类发生改变 D．参加化学反应的甲与乙的分子个数比为 1:1 【答案】（1）A （2）B 【解析】（1）A.氢气是气态非金属单质，由氢分子构成，故选项说法正确，符合题意。 B.四氯化硅的化学式为，其中硅元素与氯元素的质量比为，则硅元素的质量分数最小，故选项说法错误，不符合题意。 C. 四氯化硅的化学式为，其中硅元素与氯元素的质量比为，故选项说法错误，不符合题意。 D. 四氯化硅由硅元素、氯元素组成，元素是宏观概念，只讲种类，不讲个数，故选项说法错误，不符合题意。 故选：A。 （2）A.该变化属于化学反应，一切化学反应都符合质量守恒定律，故选项说法错误，不符合题意。 B. 由微观示意图可知，甲为四氯化硅、乙为氢气、丙为硅、丁为氯化氢，则该反应为四氯化硅与氢气在一定条件下反应生成硅和氯化氢，化学方程式为。生成的丙（）和丁（）的质量比为，故选项说法正确，符合题意。 C. 根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类不变，故选项说法错误，不符合题意。 D. 由微观示意图可知，甲为四氯化硅、乙为氢气、丙为硅、丁为氯化氢，则该反应为四氯化硅与氢气在一定条件下反应生成硅和氯化氢，化学方程式为。则参加化学反应的甲与乙的分子个数比为 1：2，故选项说法错误，不符合题意。 故选：B。 3．（2026·湖南邵阳·二模）中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅，如图所示为一种制备高纯硅的工艺流程。 请根据流程图回答下列问题： （1）操作Ⅰ的名称是__________。 （2）反应Ⅱ所涉及化学反应的基本类型是__________反应。 （3）上述已知生产流程中，可以循环利用的物质是__________（填化学式）。 【答案】（1）过滤 （2）置换 （3）HCl 【解析】（1）操作I用于分离固体粗硅和液体滤液，属于固液分离操作，为过滤； （2）反应II是和在高温下生成和，此反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； （3）反应II的生成物可以作为反应物，回到流程前端与含的粗硅反应，因此可循环利用。 考向03 双碳战略 热点速览 我国向世界作出“双碳”承诺，力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。围绕这一目标，我国推进二氧化碳捕集、封存与化学转化技术，利用石灰乳等吸收二氧化碳，将其加氢制备甲醇等燃料，构建碳循环利用体系，推动工业、能源、交通领域全面低碳转型中国政府网。 中新网太原2026年4月11日电，二氧化碳捕集及资源化技术是实现碳中和目标的关键核心技术之一，山西已将CCUS(二氧化碳捕集、利用及封存技术)连续纳入‘十四五’‘十五五’科技创新规划，通过省级科技重大专项和重点研发计划构建起从基础研究到产业落地的全链条支持机制。 考向解码 ①低碳理念：CO₂转化与循环、低碳环保意义、碳中和与碳达峰 ②二氧化碳加氢制甲醇/乙醇：CO₂与H₂在一定条件下反应生成甲醇（CH₃OH）或乙醇。考查化学方程式配平、催化剂作用分析。 ③光合作用与生物固碳：绿色植物通过光合作用将CO₂转化为葡萄糖。考查化学方程式书写、质量计算、原料与产物的检验方法。 ④CO₂与CH₄重整反应：甲烷与二氧化碳反应生成两种可燃性气体（CO和H₂）。考查微观粒子示意图分析、化学反应实质、反应前后分子种类变化判断。 ⑤碱液吸收与碳封存：NaOH溶液、Ca(OH)₂溶液、K₂CO₃溶液吸收CO₂。考查吸收效果比较（压强传感器实验数据分析）、石灰乳与澄清石灰水吸收效果差异分析。 ⑥CO₂地质封存与碳中和：将CO₂注入煤层、咸水层或油气田地底永久封存。考查CO₂溶于水使水酸化的原理、压强对CO₂溶解度的影响、超临界流体压缩过程中微观粒子间距离变化。 考法预测 1．（2026·湖南岳阳·一模）实现“碳达峰、碳中和”需要科学技术发挥作用。科学家利用新型催化剂将CO2转化为化工原料乙烯(C2H4)，该反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．该反应中涉及2种氧化物 B．该反应属于置换反应 C．参与反应的CO2与H2粒子个数比为1：4 D．反应前后没有元素化合价的改变 【答案】A 【解析】根据微观示意图，该反应是CO2、H2在催化剂、加热条件下反应生成C2H4、H2O，化学方程式为。 A、氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，该反应中CO2、H2O均属于氧化物，共2种，正确。 B、置换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，该反应生成物均为化合物，不属于置换反应，错误。 C、由配平的方程式可知，参与反应的CO2与H2粒子个数比为2：6=1：3，错误。 D、反应前H2中氢元素为0价、CO2中碳元素为+4价，反应后H2O中氢元素为+1价、C2H4中碳元素为-2价，有元素化合价改变，错误。 2．（2026·湖南衡阳·一模）阅读下列材料，回答下列问题。 为应对等温室气体引起的气候变化问题，世界各国以全球协约的方式减排温室气体，我国提出碳达峰和碳中和目标，争取2030年前达到碳达峰，2060年实现碳中和。 现阶段我国的能源结构以化石燃料为主，其燃烧释放出大量的。实现碳中和的路径之一为降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例。路径之二为捕集、利用和封存。如利用废气中的制取甲醇（），反应的微观示意图如图1所示。在实际生产中，的产率除受浓度、温度、压强等因素影响外，还受催化剂质量分数的影响（如图2所示）。 （1）实现“碳中和”的路径有________（填一种）。 （2）图1中的反应涉及到________种氧化物；根据微观示意图，该反应________（填“属于”或“不属于”）置换反应。 （3）由图2可得到的结论是________。 （4）请写出一条你在生活中可以践行的低碳行动：________。 【答案】（1）降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例（或捕集、利用和封存，合理即可） (2) 2 不属于 （3）其他条件相同时，的产率随质量分数的增大先升高后降低，质量分数为50%时产率最高 （4）出行优先乘坐公共交通工具（或随手关灯、少用一次性餐具等，合理即可） 【解析】（1）略。 （2）氧化物由两种元素组成，且其中一种是氧元素。题1中甲、丁符合要求，有2种氧化物。 置换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。图中生成物分子均含有多种原子，都是化合物，该反应不属于置换反应。 （3）从图2可知，曲线先升后降，最高点对应横坐标为50。所以结论是其他条件相同时，的产率随质量分数的增大先升高后降低，质量分数为50%时产率最高。 （4）作为一名学生，在低碳行动中常见的做法是减少能源或资源的消耗。如出行优先乘坐公共交通工具、随手关灯、少用一次性餐具等。 考向04 新材料研发与应用 热点速览 2025年以来，我国在前沿功能材料领域持续突破，硅基金属催化剂、钙钛矿太阳能电池、聚乳酸可降解材料、MOF材料成为化学领域研究热点。2025 年 3 月，科研团队成功将六方氮化硼转化为菱方氮化硼，为新一代激光技术提供材料支撑；2026 年，二氧化硅、三元催化剂等材料广泛用于芯片封装与燃料电池，大幅提升能源转化效率。 2025年9月，国内多条纳米氧化锌生产线投产，采用水热法以锌浸出液为原料制备高纯度纳米氧化锌，产品应用于电子、陶瓷、涂料等领域。生产过程通过锌粉除铜、除镉实现原料纯化，配合稀硫酸酸浸、过滤等工艺流程，提升材料纯度与性能，推动纳米功能材料向绿色化、高端化发展。 我国在高分子、合金、特种陶瓷等新材料领域成果丰硕，2026年脑机接口设备使用聚氯乙烯等绝缘高分子材料，碳酸二甲酯以二氧化碳与甲醇合成，用作绿色化工中间体。从春秋时期的青铜冶炼、三星堆青铜文物，到现代芳纶纤维、钛合金、氮化铝陶瓷，新材料不断支撑航天、电子、医疗等领域高质量发展。 考向解码 ①材料类别判断与性质用途匹配：如合金特点：硬度大、抗腐蚀、熔点低 ②化学用语相关：化学式计算、化合价、元素质量比 ③性质与用途：结构决定性质、物理 / 化学性质区分、物质的制备 考法预测 1．（2026·湖南湘潭·一模）航天材料氮化硅（Si3N4）性能优异，常用作火箭发动机热结构件。已知氮元素显-3价，则硅元素的化合价为 A．+4 B．+3 C．-1 D．+5 【答案】A 【解析】中氮元素显-3价，设硅元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故中硅元素的化合价为+4，A正确。 2．（2026·湖南长沙·一模）2025年3月21日，“雪龙2号”前往罗斯海开展“海洋暗生态系统”科学考察，其配备的先进设备中都有由硅制成的核心集成电路芯片。硅元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．硅原子的原子序数是14 B． C．硅元素位于元素周期表第三周期 D．硅原子在反应中容易失去电子 【答案】D 【解析】A、元素周期表小格左上角数字为原子序数，硅的原子序数为14，该选项说法正确； B、原子中质子数等于核外电子数，因此14=2+x+4，解得x=8，该选项说法正确； C、元素所在周期数等于其原子的核外电子层数，硅原子核外有3个电子层，因此硅元素位于第三周期，该选项说法正确； D、硅原子最外层电子数为4，在化学反应中既不容易得到电子，也不容易失去电子，该选项说法错误； 故选D。 3．（2026·湖南永州·一模）阅读下面科普短文，依据文章内容回答问题。 为化学创造“新空间”的金属有机框架（MOF）—给材料装上“智能口袋” 2025年，诺贝尔化学奖授予了北川进、理查德·罗布森和奥马尔·亚吉三位科学家，以表彰他们开创并发展了“金属有机框架材料（简称MOF）”。你可能觉得“化学”“材料”这些词离生活很远，但其实MOF就像一个会呼吸、会思考的智能材料，正在悄悄改变我们的世界。 MOF是一种多孔的晶体材料。由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成——金属离子作为连接点，有机分子作为连接杆，形成内部布满规则孔洞的立体网格结构，这些孔洞大小可调，小到肉眼看不见，但可以像口袋一样精确选择性地捕捉、储存和释放特定分子。如果说活性炭像一个“什么都吸的海绵”，那么MOF就像一个“只抓特定目标的智能网兜”，因此MOF也被比喻为“分子智能收纳盒”。 MOF可广泛应用于环境与水资源，比如在一些干旱地区，科学家正在研发基于MOF的“空气取水装置”。这种材料晚上能吸收空气中的水分子，白天被太阳一晒，就会把干净的水释放出来——就像材料自己在“呼吸”一样；也能高效捕获二氧化碳，助力碳中和；可以利用其多孔结构能安全、高效地储存氢气等清洁能源气体；在生物医药方面，MOF可作为药物载体，将药物精准输送至病灶部位，提高疗效并减少副作用；还可储存、分离有毒气体，催化化学反应或导电等等。 （1）MOF是由______一起组成的多孔材料。 （2）MOF应用情景广阔，在解决人类面临的重大挑战方面的应用是______（写一条）。 （3）请写出利用MOF催化臭氧（化学式为O3）为氧气的化学方程式为______。 （4）工业上也可采用金属有机框架材料（MOF选择性吸附某种气体而进行分离（如图），该材料能吸附CO2而不能吸附CO可能的原因是______（选“A”，“B”或“C”）。 A．CO2分子直径大于该材料孔径 B．CO分子直径小于该材料孔径 C．CO2分子直径小于该材料孔径，而CO分子直径大于该材料孔径 【答案】（1）金属离子和有机分子 （2）环境与水资源；储存清洁能源气体；生物医药；储存、分离有毒气体，催化化学反应或导电等符合题意的任意一条即可 （3） （4）C 【解析】（1）根据原文描述“MOF是一种多孔的晶体材料，由金属离子和有机分子像搭乐高积木一样组装而成”，故填：金属离子和有机分子。 （2）原文列举了MOF在解决人类发展问题中的多种应用，如环境与水资源；储存清洁能源气体；生物医药；储存、分离有毒气体；催化化学反应或导电等等，任选一条合理即可。 （3）臭氧在MOF催化的条件下反应生成氧气，该反应的化学方程式为。 （4）由图可知该MOF的孔径为0.33～0.35nm，CO2​对应分子长度为0.338nm，小于材料孔径，可进入孔洞被吸附；CO对应分子长度为0.376nm，大于材料孔径，无法进入被吸附，故选C。 考向05 新能源汽车与电池技术革新 热点速览 近年来电动汽车产业快速崛起，带动锂电池关键原料需求激增。2025 年起，我国大规模开展以盐湖卤水为原料制备碳酸锂的工艺研发与生产，通过沉镁、沉钙、沉锂等步骤，高效提取氯化锂并转化为电池级碳酸锂，同步回收金属镁，实现盐湖资源综合利用，为动力电池提供稳定原料保障青海省人民政府网。 2026年，钠离子电池成为新能源领域研究热点。钠元素储量为锂的360倍，成本仅为锂电池一半，低温性能突出，-20℃容量保持率超 88%。我国科研团队以生物质为原料制备硬碳材料，调控层间距适配钠离子快速嵌入脱出，推动钠离子电池在充电站、低温接驳车等场景应用落地。 2026年，动力电池技术持续迭代，高镍三元电池、磷酸亚铁锂电池广泛装车，镍元素含量直接决定能量密度与续航里程。钒电池、锂电池、钠电池多元发展，原子结构与元素性质成为材料设计关键依据，我国形成从资源提取、材料研发到整车应用的完整电池产业链。 考向解码 ①电池核心材料：锂、镍、磷化合物的化学式、化合价、元素质量计算 ②电池工作原理：充放电能量转化、离子移动、化学反应本质 ③新能源汽车优势：尾气处理、氢能车载燃料燃烧、清洁能源优势对比、废旧电池回收、金属资源保护、绿色循环经济理念 考法预测 1．（2026·湖南株洲·一模）碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。发展锂电产业是助力实现“双碳”目标的重要举措。利用锂辉石(成分为Li2O、Al2O3、SiO2)制备Li2CO3的流程如下： 已知：SiO2难溶于水，不与稀H2SO4反应；Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3。 （1）为使锂辉石反应速率更快，除了粉碎锂辉石外，还可以采取的措施是___________。(任写一种) （2）操作3的名称是___________。 （3）向锂辉石中加入过量稀硫酸，写出其中Al2O3和稀硫酸反应的化学方程式___________。 【答案】（1）升高温度/适当增加硫酸的浓度/使用催化剂/搅拌 （2）过滤 （3） 【解析】（1）加快化学反应速率的常见措施除了粉碎外还有：升高温度、增大反应物浓度、使用催化剂、搅拌等。 （2）操作3是将难溶的固体和溶液分离，固液分离的基本操作是过滤。 （3）Al2O3和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，化学方程式为。 2．（2026·湖南邵阳·一模）阅读下列材料。 新能源汽车主要包括电动汽车、氢内燃车和乙醇汽车等类型。电动汽车依靠电池提供动力，其续航能力和性能与电池的能量密度（单位体积的电池所具有的能量）密切相关。几类电池的部分性能指标如图1所示。氢气可通过电解水（如图2所示）等多种方式获得。乙醇汽车使用的乙醇可通过农作物或秸秆发酵得到。发展新能源汽车对推动能源结构转型、减少化石能源依赖和实现绿色低碳交通具有重要意义。 回答下列问题： （1）图1中能量密度最高的电池类型是______。 （2）图2中生成的气体A为_____。 （3）有关乙醇汽车使用的燃料，下列说法正确的是_____（填标号）。 A．乙醇属于氧化物 B．乙醇是可再生能源 C．可减少对化石能源的依赖 D．符合绿色低碳的环保要求 【答案】（1）铝空电池 （2）氧气/O2 （3）BCD 【解析】（1）由图1可知，铝空电池的能量密度最高。 （2）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，则A气体为氧气。 （3）A、乙醇中含有三种元素，不属于氧化物，该选项说法不正确； B、乙醇可通过农作物或秸秆发酵得到，属于可再生能源，该选项说法正确； C、使用乙醇可减少对化石能源的依赖，该选项说法正确； D、根据材料可知，使用乙醇对实现绿色低碳交通具有重要意义，该选项说法正确。 故选BCD。 考向06 能源革新与绿色未来 2020 年 1 月，我国建成全球首套千吨级液态太阳燃料合成示范装置，通过太阳能光伏发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成绿色甲醇，实现可再生能源向液态燃料转化。该项目以太阳能为动力，将二氧化碳资源化利用，既提升清洁能源存储效率，也为化工领域减碳提供可行路径，成为全球绿色能源示范工程。 2025年《“十五五”规划建议》强调绿色发展，推动能源转型、空气质量改善、生态保护和低碳生产。 考向解码 ①新能源开发与利用：氢气、太阳能、风能、生物质能等清洁能源的开发与应用。考查新能源与传统能源（煤、石油、天然气）的区分；电解水制氢的化学方程式及电源正负极产物的判断；氢能未广泛应用的原因（制取成本高、储运成本高）。 ②化石能源的清洁利用：煤的脱硫处理、石油的分馏、天然气的燃烧。考查化石燃料的不可再生性；煤燃烧产生的SO₂导致酸雨的防治方法；石油分馏是利用沸点不同进行的物理变化；天然气（主要成分CH₄）充分燃烧的化学方程式及现象。 ③绿色化学原则：从源头上消除污染，实现原子经济性反应。考查“原料绿色化”“化学反应绿色化”“产物绿色化”的含义；化合反应等“原子利用率100%”的反应类型判断；与传统化学的对比分析。 ④燃料电池技术：将H₂、CH₄等燃料的化学能直接转化为电能的装置。考查燃料电池的能量转化方式（化学能→电能）。 考法预测 1．（2026·湖南邵阳·中考模拟）阅读材料，新能源汽车按照电池种类的不同可以分为镍氢电池动力汽车、锂电池动力汽车和燃料电池动力汽车。甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚燃烧的微观示意图如图所示。回答问题。 （1）下列关于上述反应的说法正确的是 A．反应前后碳原子的个数减少 B．甲醚的化学式为C2H6O C．反应前后分子数目不变 D．参加反应的甲和乙的质量比为1：1 （2）下列说法错误的是 A．甲醚不属于氧化物 B．氢气燃料电池汽车能实现交通“零碳排放” C．丙是空气污染物 D．报废的电动汽车电池，要回收集中处理 【答案】（1）B （2）C 【解析】（1）由图可知，该反应为甲醚和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。 A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则反应前后碳原子的个数不变，不符合题意； B、由图可知，每个甲醚分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成，则甲醚的化学式为：C2H6O，符合题意； C、该反应中，反应前的分子总数为4，反应后的分子总数为5，反应前后分子总数不相等，不符合题意； D、该反应中参加反应的甲和乙的质量比为：46:96=23:48，不符合题意。 故选B； （2）A、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，甲醚由C、H、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意； B、氢气燃烧产物只有水，故氢气燃料电池汽车能实现交通“零碳排放”，不符合题意； C、丙为二氧化碳，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，符合题意； D、报废的电动汽车电池中含有重金属，不能随意丢弃，会污染水源和土壤，要回收集中处理，不符合题意。 故选C。 2．（2026·湖南邵阳·一模）我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃烧值大等优点，将成为未来新能源。 （1）二氧化碳的化学式为_______，它在空气中含量过高会造成_______。 （2）如图是甲烷在氧气中充分燃烧的微观示意图。 写出甲烷燃烧的化学方程式_______。 （3）下列说法错误的有_______。 A．可燃冰具有可燃性 B．一个甲烷分子有2个原子核和10个电子 C．甲烷在氧气中充分燃烧的化学反应中有3种物质是氧化物 【答案】（1） CO2 温室效应 （2） （3）BC 【解析】（1）根据化学式的书写方法，二氧化碳的化学式为CO2；二氧化碳在空气中含量过高会造成温室效应； （2）由反应的微观示意图可知，甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：； （3）A、可燃冰主要含有甲烷水合物，甲烷能燃烧，说明可燃冰具有可燃性，故选项A说法正确； B、一个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成，则一个甲烷分子有1+4=5个原子核和6+1×4=10个电子，故选项B说法不正确； C、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，则甲烷在氧气中充分燃烧的化学反应中，只有二氧化碳、水属于氧化物，故选项C说法不正确； 故选BC。 热●点●限●时●训●练 （30分钟限时练） 1．（2026·湖南长沙·一模）2026年央视春晚节目《武BOT》中，机器人能完成空翻、舞剑等高难度武术动作，其机身骨架采用铝合金、钛合金等轻质高强度合金材料。下列关于合金的说法正确的是 A．合金属于金属单质 B．合金的硬度一般比组成它的纯金属大 C．合金的熔点一定比组成它的纯金属高 D．合金中只含有金属元素 【答案】B 【解析】A、合金是由一种金属与其他金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质，属于混合物，不是单质，故A选项不符合题意； B、合金的硬度一般比组成它的纯金属大，故B选项符合题意； C、合金的熔点一般比组成它的纯金属低，故C选项不符合题意； D、合金中可能含有非金属元素，如钢中含有碳元素，故D选项不符合题意。 故选B。 2．（2026·湖南长沙·模拟预测）“芯片”是电子设备的核心部件，制造芯片的硅材料来源于石英砂(主要成分SiO2)。下列有关SiO2的说法正确的是 A．SiO2读作二氧化硅 B．SiO2中硅、氧元素质量比为1：2 C．SiO2属于氧化物 D．SiO2中含有氧分子 【答案】AC 【解析】A、根据化学式先读后写的原则，SiO2读作二氧化硅，说法正确，符合题意； B、SiO2中硅、氧元素的质量比为，说法错误，不符合题意； C、SiO2是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，属于氧化物，说法正确，符合题意； D、SiO2中不含有氧分子，说法错误，不符合题意。 故选：AC。 3．（2026·湖南郴州·一模）我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。我国自主研发的“再生式”环控生保系统，实现了氧气和水等生命必需资源的循环利用。其中，处理航天员呼出的二氧化碳是核心技术之一，该技术为三步制氧法，主要包括二氧化碳吸附-解吸浓缩（装置Ⅰ）、加氢反应生成水（装置Ⅱ）、电解水制氧（装置Ⅲ）三个环节，可以将二氧化碳转化为生命所需的氧气，实现制氧系统维持氧再生循环。简易流程如图所示。 （1）为保护宇航员的生命安全，“环控生保系统”向舱内输送的可供呼吸的气体是________。 （2）结合流程图，装置________没有发生化学反应。（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”） （3）电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳在特殊反应器（装置Ⅱ）中一定条件下进行反应，反应原理为________（用化学方程式表示）。 【答案】（1）氧气/ （2）Ⅰ （3） 【解析】（1）氧气具有氧化性，可供给呼吸； （2）装置Ⅰ中只是将二氧化碳和水分离，无新物质生成，没有发生化学反应；装置Ⅱ中二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，装置Ⅲ中水分解生成氢气和氧气，均发生了化学反应； （3）二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：。 4．（2026·湖南永州·一模）近年来，我国在载人航天、探月工程等领域取得了举世瞩目的成就，航天技术中也处处蕴含化学知识。请回答下列小题 （1）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池，被称为“超级充电宝”，它刚跟随神舟二十一号出征，为月球储能探路。 ①钒元素的有关信息如图所示： Ⅰ、钒的相对原子质量为___________。 Ⅱ、在化学变化中，钒原子容易形成___________(填“阴”或“阳”)离子。 ②“天宫”空间站中资源的最大化利用是航天员生活的重要保障。如图所示是资源再利用中的一个微观示意图，请回答下列问题： Ⅰ、化学反应前后原子的种类___________(填“不变”或“改变”)。 Ⅱ、反应中A与B的分子个数比为___________。 （2）王亚平老师在“太空教师课堂”中介绍：月球两极永久阴影区蕴藏着丰富的水冰资源。通过电解，水冰可以分解为氢气和氧气，而氢气和氧气是有价值的火箭推进剂成分。水冰还能为未来的月球居民提供生命保障，月球上的水可能是人类走向深空的关键。 ①水冰是由___________构成。(选填“分子”、“原子”或“离子”) ②水冰电解一段时间，注射器1中气体体积为，则注射器2理论上收集___________气体。 ③若要在月球基地长期利用水冰制备氧气，除需要水冰资源外，还必须提供的能源是___________(任填一种)。 【答案】（1）50.94 阳 不变 1:4 （2）分子 40 太阳能（合理即可） 【解析】（1）①Ⅰ、在元素周期表中，元素名称下方的数字表示相对原子质量，相对原子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故钒的相对原子质量为：50.94； Ⅱ、钒原子的最外层电子数为2，小于4，在化学反应中容易失去最外层2个电子，从而带上2个单位的正电荷，形成阳离子； ②Ⅰ、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变； Ⅱ、由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：，则反应中A（CO2）与B（H2）的分子个数比为：1:4； （2）①水冰是水的另一种状态，是由非金属元素组成的化合物，由分子构成； ②水冰是水的另一种状态，电解水冰即电解水，在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，注射器1与正极相连，产生的是氧气，注射器2与负极相连，产生的是氢气，则电解一段时间，注射器1中气体体积为20 mL  ，则注射器2理论上收集40mL气体； ③利用水冰制备氧气，需要通电，而电能可通过太阳能等转化。 5．（2026·湖南株洲·一模）中科院已研制出石墨烯芯片，石墨烯芯片的主要成分是碳。请根据如图提供的信息，回答相关问题： （1）碳是第______周期的元素。 （2）碳的相对原子质量是______。 （3）与①化学性质相似的是______(填序号)。 【答案】（1）二/2 （2）12.01 （3）③ 【解析】（1）元素所在周期数等于原子核外电子层数，碳原子核外有2个电子层，因此属于第二周期元素； （2）元素周期表单元格最下方数字为对应元素的相对原子质量，由图可得碳的相对原子质量为12.01； （3）原子的化学性质由最外层电子数决定，最外层电子数相同的原子化学性质相似；①的最外层电子数为4，③的最外层电子数也为4，因此二者化学性质相似。 6．（2026·湖南长沙·模拟预测）阅读材料 氢能——助力“碳中和”的绿色能源 “碳中和”是指通过各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳“零排放”，是当前全球应对气候变化的核心目标，氢能作为零污染、高效率的清洁能源，成为实现碳中和的重要抓手。氢气燃烧只生成水，不会产生任何温室气体和污染物，是理想的绿色燃料。目前工业上大规模制取氢气的方法主要有： I.化石燃料制氢：以天然气（主要成分为CH4）为原料，在高温、催化剂作用下，与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳，该方法成本低，但会产生温室气体。 Ⅱ.绿氢制备：利用太阳能、风能等可再生能源发电，电解水生成氢气和氧气，整个过程完全零碳排放，是未来制氢的主流方向。 同时，科学家研发出固态储氢材料，通过金属合金与氢气发生化学反应，将氢气储存起来，解决了氢气易燃易爆、难储存的难题，为氢能汽车、氢能发电的推广提供了技术支撑。此外，二氧化碳捕获与封存技术，也能有效抵消化石燃料制氢产生的碳排放，助力碳中和目标更快实现。 问题： （1）电解水制备绿氢的过程中，能量转化形式为：______能→化学能。 （2）相比于化石燃料制氢，绿氢制备的优点是______。 （3）结合材料分析，推广使用氢能对实现“碳中和”的意义：______。 【答案】（1）电 （2）制备过程完全零碳排放（合理即可） （3）氢气燃烧只生成水，无二氧化碳等温室气体排放，可减少碳排放，可助力实现二氧化碳“零排放”（合理即可） 【解析】（1）略； （2）化石燃料制氢会生成温室气体二氧化碳，而绿氢制备全程无碳排放，更加符合碳中和的环保要求； （3）见答案。 7．（25-26九年级上·湖南长沙·期末）阅读下面科普短文，回答相关问题： 在工业生产中，常会产生大量含强酸的废水，若直接排放将严重污染水体和土壤。处理这类含强酸的废水的传统方法是利用中和反应，即碱与酸反应生成盐和水。但传统方法会产生大量难处理的污泥。 近年来，一种名为金属有机框架（Metal-Organic Frameworks，MOFs）的新兴多孔材料，为废水处理提供了更优方案。MOFs是由金属离子（如锌离子、铜离子）与有机连接分子自组装形成的三维网状晶体材料，其内部拥有巨大的比表面积和高度有序的孔道，像一块极度蓬松的“智能海绵”。 这种材料的“智能”体现在其孔道表面可以被精确设计和修饰。科学家通过改变有机连接分子的结构，让MOFs的孔壁带上特定的碱性官能团（如氨基，-NH2）。当酸性废水通过由这种MOFs填充的吸附柱时，废水中的氢离子（H+）会迅速被孔壁上的碱性基团捕获，发生类似中和反应的过程，从而高效去除酸性物质。 与传统方法相比，MOFs吸附剂具有诸多优势；吸附容量大、速度快；材料可回收再生，通过简单清洗即可重复使用，不产生固体废物；更重要的是，其设计性强，可通过更换金属离子和有机分子，定制化吸附不同污染物，展现出“功能可裁剪”的迷人特性，已成为环保新材料领域的一颗明星。 （1）传统方法处理含强酸的废水的主要不足是________。 （2）与传统方法相比，MOFs吸附剂具有的优势有________（填一点即可）。 （3）MOFs材料能捕获废水中的______（填离子符号），从而高效去除酸性物质。 【答案】（1）产生大量难处理的污泥 （2）材料可回收再生（合理即可） （3） 【解析】（1）处理含强酸的废水的传统方法是利用中和反应，即碱与酸反应生成盐和水。其主要不足是：会产生大量难处理的污泥； （2）与传统方法相比，MOFs吸附剂具有诸多优势，如吸附容量大、速度快；材料可回收再生，通过简单清洗即可重复使用，不产生固体废物；其设计性强，可通过更换金属离子和有机分子，定制化吸附不同污染物，展现出“功能可裁剪”的迷人特性； （3）由题干信息可知，当酸性废水通过由这种MOFs填充的吸附柱时，废水中的氢离子（H+）会迅速被孔壁上的碱性基团捕获，发生类似中和反应的过程，从而高效去除酸性物质，故填：。 8．（2026·湖南长沙·一模）“低碳行动与可持续发展”已成为全球共识，我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。化学兴趣小组在老师的协助下开项目式探究。 任务一：自然界“碳循环” （1）图1生物圈中，二氧化碳通过________转化为葡萄糖（）。 任务二：实验室“捕碳” 小组同学设计了如下实验，认识到可以利用水或碱溶液“捕集”二氧化碳。 （2）如图2甲所示，分别加入等体积的水和氢氧化钠溶液，不断振荡，容器内二氧化碳的浓度降低情况如图2乙所示。图2乙中对应加入氢氧化钠溶液的曲线是________（填字母）。 （3）已知：①如图3实验条件下，溶液的，溶液的； ②溶液能与、进一步反应生成。 实验装置如图3甲所示，装置C中溶液随时间变化如图3乙所示，则50s时装置C溶液中的溶质是________。 任务三：实践中“封碳” （4）封存是将捕集到的气态压入地层深处或注入海底。加压“封存”过程中，二氧化碳由气态转变为液态或固态，请你从微观角度解释该变化：________。 任务四：智慧“用碳” 小组同学通过查阅资料，了解到我国某研究团队研制的Cu-CuI复合催化剂，实现了二氧化碳高效制备乙烯（），如图4为反应的微观示意图。 （5）该反应中，两种生成物分子的个数比为________。 任务五：设计低碳行动方案 （6）在老师指导下，同学们初步确定低碳行动方案如下： 低碳途径 个人行为 国家工程 减少排放 ________ 加快能源转型 增加吸收 种花、种树等 积极实施碳汇 【答案】（1）光合作用 （2）b （3）、 （4）分子间间隔变小 （5）1:3/3:1 （6）绿色出行、节约用电等 【解析】（1）图1生物圈中，二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖； （2）二氧化碳在水中溶解度较小，而氢氧化钠能与二氧化碳发生化学反应，相同条件下氢氧化钠吸收二氧化碳更多，容器内二氧化碳浓度下降更快更低，因此对应曲线b； （3）二氧化碳通入氢氧化钠溶液，先生成碳酸钠（，pH≈11.6），继续通入二氧化碳，碳酸钠会和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠（，pH≈8.3），50s时溶液pH在8.3~11.6之间，说明同时存在碳酸钠和碳酸氢钠，因此溶质为、； （4）从微观角度看，加压时二氧化碳分子间间隔变小，因此由气态转变为液态或固态； （5）根据微观示意图可知，该反应是二氧化碳和水在Cu-CuI复合催化剂作用下反应生成乙烯和氧气，反应的化学方程式为：，该反应中，两种生成物分子的个数比为C2H4:H2O=1:3； （6）个人减少二氧化碳排放的行为，符合低碳理念即可，例如绿色出行、节约用电等。 9．（2025·湖南长沙·三模）认真阅读，结合材料回答问题。 《2050年世界与中国能源展望》中提出，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变。图一是不同年份中世界能源占比结构图。我国正在加快能源转型升级，发展新质生产力。太阳能的利用是热门研究方向之一。在太阳光照下，通过光催化将H2O、CO2直接转化为CH3OH、H2、CO、CH4等太阳能燃料(图二)。另外，还可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋(Bi2Te3)/纤维素复合热电薄膜电池”，能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为蓝牙耳机、手表、智能手环等可穿戴电子设备供电(图三)。可以看出，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用。 （1）比较2015、2030、2050年能源结构，化石能源占比日益减少的是___________。 （2）碲化铋(Bi2Te3)中碲元素化合价为-2，则铋元素化合价为___________。 （3）下列说法正确的是___________(填字母标号)。 A．能源结构向多元、清洁、低碳转型 B．太阳能属于不可再生能源 C．生活中的废热无法利用 D．化学与新能源开发密切相关 【答案】（1）煤炭、石油 （2）+3 （3）AD 【解析】（1）化石能源包括煤、石油、天然气，则比较2015、2030、2050年能源结构可知，化石能源占比日益减少的是煤炭、石油； （2）碲化铋()中碲元素化合价为-2，设铋元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则，解得，故碲化铋()中铋元素的化合价为+3价； （3）A、由题干信息可知，全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转变，说法正确，符合题意； B、太阳能可以源源不断地从自然界获取，属于可再生能源，说法错误，不符合题意； C、由题干信息可知，可以利用照明灯、人体散发的热量等生活中随处可见的废热发电，说明生活中的废热是可以利用的，说法错误，不符合题意； D、由题干信息可知，在新能源的开发和利用中，化学起着不可替代的作用，说明化学与新能源开发密切相关，说法正确，符合题意。 故选：AD。 10．（2026·湖南湘西·一模）当下的中国，在基础设施建设，人民生活水平提高等很多方面取得了举世瞩目的成就。请分析下列信息，回答相关问题。 （1）白鹤滩水电站是我国在长江之上建成的世界最大清洁能源走廊，其生产的电能替代了大量化石燃料，实现“低碳”目标作出巨大贡献。请任写一种化石燃料：______。 （2）我国粮食产量稳居世界第一，化肥对农作物增产增收起到关键作用。其中化肥尿素[]属于______（填“氮肥”或“磷肥”或“钾肥”或“复合肥”）。 （3）我国新能源汽车产销量全球第一。新能源汽车主要使用锂电池，其电池中含有化学成分钴酸锂（LiCoO2），一个LiCoO2分子中含有2个氧原子，下列化学用语表示2个氧原子的是______（填字母） A．O2 B．2O C．2O2 D． 【答案】（1）煤或石油或天然气 （2）氮肥 （3）B 【解析】（1）常见的化石燃料包括煤、石油、天然气三类，任选其一作答即可。 （2）化肥分类依据是所含氮、磷、钾营养元素的种类，尿素只含氮元素这一种营养元素，因此属于氮肥。 （3）A.O2为氧气的化学式，宏观方面表示氧气这种纯净物，微观方面表示一个氧分子，还能表示一个氧分子由两个氧原子构成（或一个氧分子中含有两个氧原子），不符合题意； B.在元素符号前面放上数字，只表示几个某原子，2O表示两个氧原子，符合题意； C.O2表示一个氧分子，2O2表示两个氧分子，不符合题意； D.O2-表示一个氧离子，2O2-表示两个氧离子，不符合题意； 故选B。 11．（2026·湖南永州·一模）铜在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。 （1）“溶铜”过程中，所加的稀酸是______（填化学式）。 （2）若在制箔过程中加入铁屑，则制箔过程中发生的反应属于______反应（填反应类型）。 （3）“酸洗”的目的是______。 （4）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图2可知，温度应控制在内______（填字母）。 a.40～45℃    b.45～50℃    c.53～55℃    d.56～60℃ 【答案】（1） （2）置换 （3）除去多余的铁 （4）c 【解析】（1） 在“溶铜”过程中，因为最终要得到硫酸铜溶液，若加入稀盐酸，会引入氯离子，不符合后续得到硫酸铜的要求，所以加入的稀酸是； （2） 在制箔过程中加入铁屑，铁会与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，该反应是单质和化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应； （3）“酸洗”的目的是除去多余的铁； （4）观察图2，要生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，对应的温度范围是53～55℃，故选c。 12．（2026·湖南邵阳·一模）阅读科普短文，回答下列问题。 比亚迪的“刀片电池”——磷酸铁锂的奥秘 比亚迪的“刀片电池”在新能源汽车领域备受瞩目，其核心成分是磷酸铁锂。这种电池以安全性高、寿命长和能量密度相对较高等优势，为比亚迪汽车性能提供了有力支撑。 磷酸铁锂作为正极材料，有着独特的化学结构。充电时，锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出，通过电解液和隔膜向负极迁移；放电时，锂离子又从负极脱出，重新嵌入到磷酸铁锂的晶格中。在这个过程中，实现了化学能与电能的相互转化。 为了提升“刀片电池”的性能，比亚迪的科研团队对磷酸铁锂材料进行了诸多改进。例如，通过纳米化技术，使磷酸铁锂颗粒的粒径更小，从而增大了材料的比表面积，提高了锂离子的扩散速率，加快了电池的充放电速度。科研人员还通过研究对比了添加1-SP和2-CNT两种导电剂对纯电动汽车中磷酸铁锂电池使用寿命的影响，结果如图(容量保持率越高，代表电池使用寿命越长)。 （1）磷酸铁锂由_______种元素组成，其中铁元素的化合价为_______。 （2）对比图中两条曲线，得到的结论是_______。 （3）下列说法错误的有_______(填字母)。 A．“刀片电池”具有安全性高、寿命长、能量密度较低的特点 B．“刀片电池”充电时锂离子通过电解液和隔膜从负极向正极迁移 C．通过纳米化技术使磷酸铁锂颗粒粒径变小，加快了电池充放电速度 【答案】（1）4/四 +2 （2）在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池容量保持率比添加1-SP的电池容量保持率高，即添加2-CNT的电池使用寿命更长 （3）AB 【解析】（1）磷酸铁锂()由锂、铁、磷、氧四种元素组成；磷酸铁锂中锂元素的化合价为+1价，磷酸根的化合价为-3价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，则有(+1)+ x+(-3) =0，得x=+2价；故填：4或四；+2。 （2）由资料可知，容量保持率越高，代表电池使用寿命越长，则对比图中两条曲线，得到的结论是：在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池容量保持率比添加1-SP的电池容量保持率高，即添加2-CNT的电池使用寿命更长；故填：在实验研究的放电倍率范围内，放电倍率相同时，添加2-CNT的电池容量保持率比添加1-SP的电池容量保持率高，即添加2-CNT的电池使用寿命更长。 （3）A、由资料可知，“刀片电池”具有安全性高、寿命长和能量密度相对较高的特点，故选项说法不正确。 B、由资料可知，充电时，锂离子从磷酸铁锂晶格中脱出，通过电解液和隔膜向负极迁移，故选项说法不正确。 C、由资料可知，通过纳米化技术，使磷酸铁锂颗粒的粒径更小，从而增大了材料的比表面积，提高了锂离子的扩散速率，加快了电池的充放电速度，故选项说法正确。 故选AB。 13．（2026·湖南长沙·模拟预测）阅读下列材料，回答问题： 氨-氢燃料电池系统引领海运“绿色革命” 氢燃料电池动力系统在无人驾驶、军用单兵、深海装备等诸多领域发挥重要作用。但作为易燃气体，它的安全和储运是制约氢能产业化应用的瓶颈。若采用可再生能源发电，再通过电解水制得氢气，这种氢气与氮气反应合成的氨被称为绿氨(NH3)，与以煤炭等化石能源为原料的合成氨相比，绿氨有显著的碳减排优势。绿氨作为氢的“液态载体”，具有能量密度高、储运成本低、安全性高及无碳储能等优点，在有效解决高压氢能储运难题方面具有明显的优势。中国科学院理化技术研究所成功制备了超薄LDH纳米片光催化剂，实现了在常温常压和可见光或直接太阳辐射下N2和H2O合成氨，其原理如图1所示。 氨气在空气中不能燃烧，但向氨气中添加适量氢气就可以燃烧。四种不同氨气含量的混合气体在不同体积空气中的燃烧速率如图2所示。 研究显示，闽江首航的“氨-氢”燃料电池动力船每年可减排CO2343.67吨，相当于植树1.9万棵，充分体现了化学技术在环保中的实际价值。 （1）氢气作为新能源的优点有产物无污染、热值高、来源广等。点燃氢气前需要进行的操作是_____。 （2）图1中，光催化合成氨的反应属于_____(填基本反应类型)。 （3）关于氨及相关技术的说法，正确的有_____(填标号)。 A．氨气含量为66.7%时，燃烧速率最快 B．绿氨相比传统合成氨有碳减排优势 C．氨气可在空气中直接燃烧，燃烧速率仅与氨气含量相关 D．绿氨作为氢的“液态载体”，能解决高压氢能储运难题，有能量密度高、储运成本低等优点 【答案】（1）检验氢气的纯度 （2）置换反应 （3）BD 【解析】（1）氢气是可燃性气体，混有空气或氧气时点燃易发生爆炸，因此点燃前需要检验氢气的纯度； （2）光催化合成氨的反应物为单质N2和化合物H2O，生成物为化合物NH3和单质O2，符合置换反应“单质+化合物→新单质+新化合物”的特征； （3）A、由图2可知，氨气含量40%时燃烧速率最快，66.7%时燃烧速率最慢，故选项说法错误； B、题干明确说明绿氨相比传统化石原料合成氨有显著碳减排优势，故选项说法正确； C、题干指出氨气在空气中不能直接燃烧，且燃烧速率还和空气体积有关，故选项说法错误； D、绿氨作为氢的“液态载体”，能解决高压氢能储运难题，有能量密度高、储运成本低等优点，故选项说法正确； 故选：BD。 14.（2026·湖南·模拟预测）我国航天重大工程取得的辉煌成就，离不开对新型材料和新型能源的探索。某兴趣小组在开展“我国航天科技领域中新型材料、新型能源的应用”实践活动中了解到部分运载火箭装载的推进剂是偏二甲肼()和四氧化二氮()，二者接触即可发生反应：，释放出强大的能量，将载人飞船送入预定轨道。 （1）从“燃烧的条件”分析，你对燃烧的新认识是___________。 （2）若某次发射任务中使用了150 t偏二甲肼，则需要四氧化二氮的质量是多少？ 【答案】（1）燃烧不一定需要氧气 （2）解：设需要四氧化二氮的质量为x。     答：需要四氧化二氮的质量为460t。 【解析】（1）传统意义上的燃烧需要氧气参与，但偏二甲肼与四氧化二氮的反应在无氧环境下即可 “燃烧” 释放能量，说明燃烧不一定需要氧气。 （2）根据偏二甲肼的质量计算，见答案。 15．（2025·湖南湘西·二模）2025年1月，DeepSeek正式发布了其最新的AI模型，该模型在性能上与美国顶尖AI模型不相上下，训练成本却大幅降低。其需要的芯片的主要成分为高纯硅，在工业上利用高纯度石英砂（主要成分为SiO2，杂质忽略不计）制取粗硅的反应原理是：。 （1）SiO2中硅元素和氧元素的质量比为________（填最简整数比）。 （2）若要制取7t硅，至少需要高纯度石英砂的质量为多少？ 【答案】（1）7:8 （2）解：设若要制取7t硅，至少需要高纯度石英砂的质量为x 答：至少需要高纯度石英砂的质量为15t。 【解析】（1）SiO₂的分子中，硅原子（Si）的相对原子质量为28，氧原子（O）的相对原子质量为16，由于一个SiO₂分子包含1个硅原子和2个氧原子： 硅元素的相对质量总量=28，氧元素的相对质量总量=2 × 16 = 32， 质量比为硅元素：氧元素=28:32=7:8，故填写：7:8。 （2）详解见答案。 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $