2025年高三化學(xué)高考材料科學(xué)專題模擬試題一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）1.材料分類與組成下列關(guān)于材料的說法錯誤的是（）A.石墨烯屬于新型無機(jī)非金屬材料，其單層結(jié)構(gòu)中碳原子以sp2雜化形成六元環(huán)B.聚乙烯纖維屬于有機(jī)高分子材料，通過加聚反應(yīng)合成，鏈節(jié)為-CH?-CH?-C.鈦合金用于航天航空領(lǐng)域，其強(qiáng)度高于純鈦，熔點(diǎn)也高于純鈦D.普通玻璃屬于非晶體，沒有固定熔點(diǎn)，主要成分為Na?O·CaO·6SiO?2.金屬材料與腐蝕防護(hù)港珠澳大橋的鋼索表面鍍有鋅層，其防腐原理為（）A.犧牲陽極法，鋅作為正極被氧化B.外加電流法，鋅作為陰極被保護(hù)C.犧牲陽極法，鋅作為負(fù)極被氧化D.外加電流法，鋼索作為陽極被保護(hù)3.無機(jī)非金屬材料下列關(guān)于陶瓷和水泥的說法正確的是（）A.傳統(tǒng)陶瓷的主要成分是SiO?，可用于制作絕緣材料B.新型陶瓷如氮化硅（Si?N?）可通過SiO?與NH?在高溫下反應(yīng)制備，反應(yīng)中SiO?作氧化劑C.水泥的主要成分是硅酸三鈣（3CaO·SiO?）、硅酸二鈣（2CaO·SiO?）和鋁酸三鈣（3CaO·Al?O?），屬于純凈物D.玻璃是將純堿、石灰石和石英砂混合熔融制成的，冷卻過程中發(fā)生了化學(xué)變化4.高分子材料結(jié)構(gòu)與性能聚乳酸（PLA）是一種可降解高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法錯誤的是（）A.PLA的單體為乳酸（CH?CHOHCOOH），通過縮聚反應(yīng)合成B.PLA分子鏈中含有酯基，在酸性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)C.相比聚乙烯，PLA更易降解的原因是分子鏈中含有極性基團(tuán)D.PLA的相對分子質(zhì)量為72n（n為聚合度），屬于純凈物5.復(fù)合材料下列關(guān)于復(fù)合材料的說法正確的是（）A.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，碳纖維是基體，樹脂是增強(qiáng)體B.玻璃鋼（玻璃纖維增強(qiáng)塑料）是一種新型合金材料C.復(fù)合材料的性能優(yōu)于單一材料，如強(qiáng)度、韌性、耐腐蝕性等D.生物陶瓷復(fù)合材料可用于人工關(guān)節(jié)，其中陶瓷提供韌性，高分子材料提供硬度6.新型功能材料我國科學(xué)家研發(fā)的“液態(tài)陽光”技術(shù)中，用CO?和H?O合成甲醇（CH?OH），所用催化劑為納米TiO?。下列關(guān)于該材料的說法錯誤的是（）A.納米TiO?屬于膠體，具有丁達(dá)爾效應(yīng)B.TiO?中Ti的化合價為+4，基態(tài)Ti原子的價電子排布式為3d24s2C.納米TiO?的催化活性高于普通TiO?，原因是其比表面積更大D.該技術(shù)可減少CO?排放，實(shí)現(xiàn)“碳中和”7.晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)下列晶體性質(zhì)的比較錯誤的是（）A.熔點(diǎn)：金剛石（原子晶體）＞氯化鈉（離子晶體）＞干冰（分子晶體）B.硬度：石英（SiO?）＞碳化硅（SiC）＞金剛石C.沸點(diǎn)：H?O＞H?S，原因是H?O分子間存在氫鍵D.導(dǎo)電性：銅（金屬晶體）＞石墨（混合晶體）＞晶體硅（原子晶體）8.化學(xué)與材料的可持續(xù)發(fā)展“綠色化學(xué)”理念在材料合成中應(yīng)用廣泛。下列說法不符合綠色化學(xué)的是（）A.用乙烯催化氧化制備環(huán)氧乙烷（），原子利用率為100%B.用可再生資源（如淀粉）合成可降解塑料，減少白色污染C.用工業(yè)廢水直接澆灌農(nóng)田，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用D.用CO?合成聚碳酸酯類塑料，減少化石燃料消耗9.金屬的冶煉與應(yīng)用工業(yè)上冶煉金屬鋁的反應(yīng)為2Al?O?（熔融）4Al+3O?↑，下列說法正確的是（）A.該反應(yīng)為置換反應(yīng)，Al?O?作氧化劑B.加入冰晶石（Na?AlF?）的目的是降低Al?O?的熔點(diǎn)C.電解過程中，陽極產(chǎn)生Al，陰極產(chǎn)生O?D.每生成1molAl，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3N?（N?為阿伏加德羅常數(shù)）10.高分子材料的合成與應(yīng)用下列高分子材料的合成路線錯誤的是（）A.苯乙烯（）通過加聚反應(yīng)合成聚苯乙烯（）B.對苯二甲酸（）與乙二醇（HOCH?CH?OH）通過縮聚反應(yīng)合成滌綸（）C.氯乙烯（CH?=CHCl）通過縮聚反應(yīng)合成聚氯乙烯（）D.苯酚與甲醛通過縮聚反應(yīng)合成酚醛樹脂（）11.無機(jī)非金屬材料的制備工業(yè)上制備高純硅的流程如下：SiO?Si（粗）SiHCl?Si（純），下列說法正確的是（）A.步驟①中SiO?與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO?+CSi+CO?↑B.步驟②中生成SiHCl?的反應(yīng)為置換反應(yīng)，H?作還原劑C.步驟③中SiHCl?與H?反應(yīng)時，溫度過高會降低Si的產(chǎn)率D.整個流程中，硅元素的化合價均發(fā)生變化12.材料的性能與結(jié)構(gòu)關(guān)系下列關(guān)于材料性能的解釋錯誤的是（）A.合金的硬度一般大于其成分金屬，原因是合金中原子層之間的相對滑動更困難B.金屬具有導(dǎo)電性，是因?yàn)榻饘倬w中存在自由電子C.金剛石的硬度大，是因?yàn)樘荚娱g通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)D.石墨的熔點(diǎn)高于金剛石，是因?yàn)槭蠧-C鍵的鍵能大于金剛石13.新型電池材料某鋰離子電池的正極材料為LiFePO?，負(fù)極材料為石墨，電解液為LiPF?溶液。放電時的總反應(yīng)為LiFePO?+C?Li???FePO?+Li?C?。下列說法正確的是（）A.放電時，Li?向負(fù)極移動B.充電時，陽極的電極反應(yīng)式為LiFePO?-xe?Li???FePO?+xLi?C.放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為C?+xLi?+xe?Li?C?D.該電池可將化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能14.生物醫(yī)用材料聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）是一種可降解生物醫(yī)用材料，其結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法正確的是（）A.PLGA的單體為乳酸（CH?CHOHCOOH）和乙醇酸（HOCH?COOH）B.PLGA的合成反應(yīng)為加聚反應(yīng)C.PLGA在人體內(nèi)可降解為CO?和H?O，對環(huán)境無害D.PLGA的相對分子質(zhì)量越大，降解速率越快15.材料與生活下列生活中的材料及其用途對應(yīng)錯誤的是（）A.鋁合金——門窗框架，利用其密度小、強(qiáng)度高的性質(zhì)B.聚氯乙烯——食品包裝袋，利用其無毒、易加工的性質(zhì)C.二氧化硅——光導(dǎo)纖維，利用其對光的全反射原理D.硅膠——干燥劑，利用其多孔結(jié)構(gòu)，吸附水分能力強(qiáng)二、非選擇題（本題共5小題，共55分）16.（10分）傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料玻璃和水泥是重要的建筑材料，回答下列問題：（1）普通玻璃的制備原料為純堿、石灰石和________（填化學(xué)式），發(fā)生的主要反應(yīng)之一為Na?CO?+SiO?________（寫化學(xué)方程式）。（2）玻璃的主要成分中，屬于酸性氧化物的是________（填化學(xué)式），該氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為________。（3）水泥的主要成分中，加水?dāng)嚢韬髸l(fā)生水化反應(yīng)，寫出硅酸三鈣（3CaO·SiO?）水化反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（4）工業(yè)上常用（填試劑）檢驗(yàn)水泥是否完全水化，現(xiàn)象為________。17.（12分）金屬材料與腐蝕防護(hù)鐵及其合金是應(yīng)用最廣泛的金屬材料，回答下列問題：（1）生鐵和鋼是含碳量不同的鐵合金，其中含碳量較高的是________。（2）鋼鐵在潮濕的空氣中易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，其負(fù)極反應(yīng)式為________，正極反應(yīng)式為________（吸氧腐蝕）。（3）為防止鐵閘門被腐蝕，可采用如圖所示的“犧牲陽極法”：①圖中M應(yīng)為________（填“鋅塊”或“銅塊”），其原理是________。②若將鐵閘門與電源的________（填“正極”或“負(fù)極”）相連，可實(shí)現(xiàn)外加電流法防腐，此時鐵閘門作________極。（4）某研究小組用鹽酸測定某鐵合金的腐蝕速率，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：時間/h0123剩余固體質(zhì)量/g10.09.89.69.4則該鐵合金的腐蝕速率為________g·h?1（保留兩位小數(shù)）。18.（12分）高分子材料的合成與應(yīng)用以乙烯和對二甲苯為原料合成高分子材料M和N的路線如下：（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為________，反應(yīng)①的反應(yīng)類型為________。（2）反應(yīng)②的化學(xué)方程式為________，反應(yīng)中濃硫酸的作用是________。（3）D的名稱為________，其分子中官能團(tuán)的名稱為________。（4）反應(yīng)④的化學(xué)方程式為________，該反應(yīng)的原子利用率為________。（5）高分子材料N的結(jié)構(gòu)簡式為________，其鏈節(jié)為________。19.（11分）新型無機(jī)非金屬材料氮化硅（Si?N?）是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，具有高強(qiáng)度、高硬度等性能，回答下列問題：（1）Si?N?中Si的化合價為+4，則N的化合價為________，其晶體類型為________。（2）工業(yè)上用SiCl?與NH?在高溫下反應(yīng)制備Si?N?，同時生成HCl，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。（3）Si?N?與NaOH溶液反應(yīng)生成Na?SiO?、NH?·H?O，該反應(yīng)的離子方程式為________。（4）Si?N?的抗腐蝕性能優(yōu)于金屬材料，原因是________。（5）用Si?N?制作的軸承在高溫下仍能正常工作，體現(xiàn)了其________（填字母）。A.高強(qiáng)度B.高硬度C.耐高溫D.耐磨損20.（10分）綜合實(shí)驗(yàn)：材料的制備與性能探究某小組設(shè)計實(shí)驗(yàn)制備Fe?O?納米顆粒，并探究其催化性能。步驟1：制備Fe?O?納米顆粒向FeCl?溶液中加入Fe粉，充分反應(yīng)后，滴加NaOH溶液，加熱至沸騰，得到黑色Fe?O?納米顆粒。（1）FeCl?與Fe粉反應(yīng)的離子方程式為________。（2）檢驗(yàn)Fe?O?納米顆粒是否生成的方法是________。步驟2：探究Fe?O?的催化性能用Fe?O?納米顆粒催化H?O?分解，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)編號H?O?濃度/mol·L?1Fe?O?用量/g溫度/℃產(chǎn)生O?的體積/mL（30s內(nèi)）①0.10.012510②0.20.012520③0.10.022515④0.10.013525（3）實(shí)驗(yàn)①和②的目的是探究________對反應(yīng)速率的影響，結(jié)論是________。（4）實(shí)驗(yàn)①和③的結(jié)論是________。（5）若用實(shí)驗(yàn)④的數(shù)據(jù)計算H?O?的分解速率（以mol·L?1·s?1表示，氣體體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則v(H?O?)=________（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、選擇題（每小題3分，共45分）C2.C3.B4.D5.C6.A7.B8.C9.B10.C11.C12.D13.B14.A15.B二、非選擇題（共55分）16.（10分）（1）SiO?（1分）；Na?SiO?+CO?↑（2分）（2）SiO?（1分）；SiO?+2OH?=SiO?2?+H?O（2分）（3）3CaO·SiO?+3H?O=Ca?SiO?·3H?O（或3Ca(OH)?+H?SiO?）（2分）（4）酚酞溶液（1分）；溶液變紅（1分）17.（12分）（1）生鐵（1分）（2）Fe-2e?=Fe2?（2分）；O?+2H?O+4e?=4OH?（2分）（3）①鋅塊（1分）；鋅比鐵活潑，作負(fù)極被氧化，保護(hù)鐵閘門（2分）②負(fù)極（1分）；陰（1分）（4）0.20（2分）18.（12分）（1）CH?BrCH?Br（1分）；加成反應(yīng)（1分）（2）CH?=CH?+H?OCH?CH?OH（2分）；催化劑、吸水劑（2分）（3）對苯二甲酸二甲酯（1分）；酯基（1分）（4）nCH?=CH?（2分）；100%（1分）（5）（1分）；-OCH?CH?OOC--COO-（1分）19.（11分）（1）-3（1分）；原子晶體（1分）（2）3SiCl?+4NH?Si?N?+1