热点素材03 新能源与新材料-2025年高考化学 热点 重点 难点 专练（新高考通用）（解析版）.docx

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热点素材03新能源与新材料

新能源新材料是在环保理念推出之后引发的对不可再生资源节约利用的一种新的科技理念，新能源新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。

新能源新材料主要发展方向有：

1.超导材料：超导电性和抗磁性是超导体的两个重要特性。使超导体电阻为零的温度称为临界温度(TC)。超导材料研究的难题是突破温度障碍，即寻找高温超导材料。高温超导体都具有相当高的磁性能，能够用来产生20T以上的强磁场。超导材料最诱人的应用是发电、输电和储能。

2.能源材料：能源材料主要有太阳能电池材料、储氢材料、固体氧化物电池材料等。

3.智能材料：智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一。如英国宇航公司的导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变与温度情况；英国开发出一种快速反应的记忆合金，已成功在应用于卫星天线等、医学等领域。

4.磁性材料：磁性材料可分为软磁材料和硬磁材料二类。软磁材料是指那些易于磁化并可反复磁化的材料，但当磁场去除后，磁性即随之消失；目前常用的软磁体有铁硅合金、铁镍合金、非晶金属。永磁材料经磁化后，去除外磁场仍保留磁性，其性能特点是具有高的剩磁、高的矫顽力。永磁材料包括铁氧体和金属永磁材料两类。

5.纳米材料：纳米材料是纳米科技领域中最富活力、研究内涵十分丰富的科学分支。纳米材料的制备与合成技术是当前主要的研究方向，虽然在样品的合成上取得了一些进展，但至今仍不能制备出大量的块状样品，因此研究纳米材料的制备对其应用起着至关重要的作用。

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考向01超导材料

1．（2025·江苏常州·期中）铁系超导材料中除、外，其余均为主族元素。其中原子核外电子的P层为最外层，原子核外最外层有5个电子。下列说法正确的是

A．位于周期表第5周期 B．在周期表中与N处于同主族

C．和反应生成 D．氢化物的稳定性：

【答案】B

【解析】A．Sm最外层为P层，则共有6个电子层，位于第六周期，故A错误；

B．原子核外最外层有5个电子，位于ⅤA族，与N同主族，故B正确；

C．非金属性F＞Cl，故F2能将Fe直接氧化为+3价，故C错误；

D．非金属性F＞O，非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则氢化物的稳定性：，故D错误；

故选B。

2．（2025·江苏苏州·调研）铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁易被腐蚀，经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性，方法为：用与进行浸泡，在表面形成的同时有生成；铁与砷反应得到的可被还原得到，难溶于水，是一种超导材料。镍与单质化学性质相似，金属活动性比铁略低。酸性条件下，的氧化性强于，的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是

A．纳米铁粉处理酸性含废水：

B．铁的发蓝处理：

C．溶液中加少量氨水：

D．与浓盐酸反应：

【答案】B

【解析】A．酸性废水中不可能生成OH-，故纳米铁粉处理酸性含废水的离子方程式为：，A错误；

B．由题干信息可知，用与进行浸泡，在表面形成的同时有生成，铁的发蓝处理：，B正确；

C．氨水为弱碱属于弱电解质，故溶液中加少量氨水的离子方程式为：，C错误；

D．由题干信息可知，酸性条件下，的氧化性强于，则与浓盐酸反应离子方程式为：，D错误；

故答案为：B。

3．（2025·广东·期中）研究低温超导体材料的性能对解决能源危机有重要意义。金属K与C60形成的一种低温超导材料的立方晶胞结构如图所示，晶胞边长都为apm，K原子位于晶胞的棱上与内部。下列说法正确的是

A．该材料的化学式为KC60

B．C60周围等距且最近的C60的个数为4个

C．棱上K原子处在C60构成的立方体空隙中

D．C60与C60的最短距离是apm

【答案】D

【解析】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的C60个数为8×+6×=4，位于棱上、体心和体内的钾原子的个数为12×+1+8=12，则该材料的化学式为K3C60，故A错误；

B．由晶胞结构可知，位于顶点的C60与位于面心的C60距离最近，则一个晶胞中有3个位于面心的C60与顶点C60等距且最近，顶点C60可以形成8个晶胞，每个面心C60为2个晶胞共有，所以C60周围等距且最近的C60的个数为=12，故B错误；

C．棱上K原子处在顶点和面心的C60构成的八面体空隙中，故C错误；

D．由晶胞结构可知，C60与C60的最短距离是面对角线的，根据集合关系可知，该距离为apm，故D正确；

故选D。

4．（2025·河南南阳·月考）(为钇元素)是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于的说法不正确的是

A．质量数是89

B．核外电子数是39

C．中子数与质子数之差为50

D．和是两种不同的核素，互为同位素

【答案】C