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《智能网联新能源汽车》
【时事回顾】
根据 2025 年政府工作报告，我国明确提出要大力发展智能网联新能源汽车，这一表述较 2024 年的“巩固扩大智能网联新能源汽车等产业领先优势”进一步升级，体现了政策层面对新能源汽车领域的战略重视。2024 年，我国新能源汽车年产量突破 1300 万辆，连续 10 年位居世界首位。这一成绩为智能网联新能源汽车的发展奠定了坚实基础，也表明我国在全球汽车产业转型中已占据领先地位。
【情景素材】
电池方面：如智能网联新能源汽车使用的锂离子电池、磷酸铁锂电池等，其电极材料、电池反应原理等。例如，某品牌智能网联新能源汽车采用磷酸铁锂电池，其正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨，电池反应为Li+FePO4 LiFePO4。
金属材料方面：汽车车身、发动机等部件使用的铝合金、镁合金、高强度钢等金属材料，以及这些金属的冶炼、防锈等知识。如某智能网联新能源汽车的车身采用铝合金，是因为铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点。
环保方面：智能网联新能源汽车相比传统燃油汽车，可减少二氧化碳、氮氧化物等污染物的排放，体现了化学在环境保护中的作用。
【命题要点】
电池原理：考查电池在充放电过程中的化学反应，判断电极、电极反应式的书写等。如给出某智能网联新能源汽车电池的工作原理示意图，要求写出充电时阳极的反应式。
金属材料性质与用途：根据金属材料的性能，分析其在汽车部件中的应用，以及金属的活动性顺序、金属的冶炼等。如结合智能网联新能源汽车的车架材料，考查铁的冶炼原理。
能源与环境：以智能网联新能源汽车的发展为背景，考查能源的分类、新能源的优点，以及减少环境污染的措施等。如询问智能网联新能源汽车的推广对实现“双碳”目标的意义。
【相关知识点分析】
化学用语：掌握电池反应式、金属冶炼的化学方程式等的书写，理解其中元素化合价的变化和电子的转移。
物质的性质与用途：熟悉金属材料的物理性质（如导电性、导热性、延展性等）和化学性质（如金属活动性、耐腐蚀性等），明确性质与用途的关系。
化学反应与能量：了解电池充放电过程中化学能与电能的相互转化，以及新能源汽车发展对缓解能源危机和环境污染的重要性。
【押题猜想】
一．选择题（30分）
1.智能网联新能源汽车常用的锂离子电池在充电时，电能转化为（ ）
A. 化学能 B. 热能 C. 机械能 D. 光能
2.某智能网联新能源汽车车身使用铝合金材料，铝合金属于（ ）
A. 单质 B. 化合物 C. 纯净物 D. 混合物
3.智能网联新能源汽车的自动驾驶传感器外壳采用聚碳酸酯塑料。塑料属于（ ）
A. 金属材料 B. 无机非金属材料 C. 有机合成材料 D. 复合材料
4.新能源汽车的锂电池中含有LiCoO （钴酸锂），其中锂元素化合价为+1价，则钴（Co）元素的化合价为（ ）
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
5.智能网联新能源汽车使用的氢燃料电池，其反应原理是氢气和氧气反应生成水。该反应属于（ ）
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
6.智能网联新能源汽车的充电设施中，铜质导线广泛应用。铜能用作导线是因为具有良好的（ ）
A. 导电性和延展性 B. 导热性和延展性 C. 导电性和抗腐蚀性 D. 导热性和抗腐蚀性
7.为防止智能网联新能源汽车的钢铁部件生锈，可采用的方法是（ ）
A. 保持表面潮湿 B. 刷漆 C. 与铜相连 D. 放置在酸性环境中
8.智能网联新能源汽车的动力电池中含有的镍元素，在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 镍属于非金属元素 B. 镍原子的质子数为28
C. 镍的相对原子质量为58.69g D. 镍原子的中子数为28
9.智能网联新能源汽车的车载智能系统电路板中常用金、银做导体，主要是因为它们（ ）
A. 硬度大 B. 密度大 C. 化学性质稳定 D. 导电性好
10智能网联新能源汽车的轻量化设计中，使用了镁合金。工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，反应的化学方程式为MgCl2Mg + Cl2↑，该反应属于（ ）
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
11.为了延长智能网联新能源汽车电池的使用寿命，通常会在电池中添加少量锂单质。锂在空气中燃烧生成氧化锂，反应的化学方程式为（ ）
A. Li + O2=LiO B. 2Li + O2=2LiO
C. 4Li + O2=2L2iO D. Li + O2=Li2O
12．化学变化总伴随着能量的变化。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不正确的是（ ）
A．氢气是未来最理想的绿色能源
B．任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化
C．氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能
D．氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能
第12题图 第13题图
13．当前，氢能源发展正劲，我国科学家寻找到新型催化剂，使低温工业产氢取得突破，反应过程图示如下。相关说法正确的是（ ）
A．加入催化剂后生成氢气的质量增加了 B．反应前后催化剂的质量发生了改变
C．该技术有利于我国氢能源的经济推广 D．反应前后催化剂的化学性质发生了改变
14.智能网联新能源汽车使用的氢氧燃料电池，工作时发生反应的微观示意图如下下列说法正确的是（ ）
A. 该反应属于置换反应 B. 反应前后分子种类不变
C. 参加反应的氢气和氧气质量比为1:8 D. 该反应说明水由氢气和氧气组成
15.智能网联新能源汽车常用磷酸铁锂电池作为动力来源。已知磷酸铁锂（LiFePO4）在充电时发生反应：LiFePO4 Li1 - xFePO4 + xLi 。若充电后得到 14g 金属锂（Li），则参与反应的磷酸铁锂（LiFePO4）质量为（ ）（锂的相对原子质量 Li - 7，铁 Fe - 56，磷 P - 31，氧 O - 16）
A. 158g B. 15.8g C. 1580g D. 79g
二．非选择题（40分）
16.（8分）智能网联新能源汽车的发展离不开化学知识的支撑。请根据所学化学知识，完成下列问题：
(1) 新能源汽车的电池外壳常用铝合金材料，铝合金与纯铝相比，硬度更______（填“大”或“小”），这是因为合金中原子的排列方式改变，属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
(2) 新能源汽车使用的锂电池中含有锂元素（Li），锂原子的结构示意图为 +3 2 1 。锂元素在化合物中通常显 +1 价，锂原子在化学反应中容易______（填字母序号）。
A. 得到电子 B. 失去电子 C. 既不得到也不失去电子
(3) 智能网联汽车的传感器需要用到半导体材料硅（Si）。工业上制取硅的反应之一是2C + SiO2 Si + 2CO↑，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应属于化合反应
B. 反应前后硅元素的化合价不变
C. 碳在反应中表现出还原性
D. 该反应中只有碳元素的化合价发生改变
(4) 新能源汽车的内饰材料常使用聚氯乙烯塑料。从物质组成角度分析，聚氯乙烯（C2H3Cl）由______种元素组成，其中碳元素和氢元素的质量比为______。
17.（8分）智能网联新能源汽车的制造离不开金属材料与化学物质的应用。请结合所学知识，完成下列问题：
（1）新能源汽车的电池外壳常使用铝合金，这是因为铝合金具有_____________（写出一条物理性质）和抗腐蚀性强的特点；电池正极材料中含有氢氧化锂（LiOH），它在水溶液中能解离出Li+和_________（填离子符号）。
(2)为了防止汽车金属部件生锈，下列做法不合理的是（ ）
A. 表面刷防锈漆 B. 用盐水清洗金属部件
C. 制成不锈钢合金 D. 表面镀一层耐腐蚀金属
(3)汽车尾气处理装置中，会发生反应：碳酸钠（Na2CO3）与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为________________________________________________；反应过程中，物质的类别由盐和碱转化为另一种盐和______________。
(4)某同学为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了以下实验方案，不能达到目的的是（ ）
A. 将镁、铜分别放入硫酸亚铁溶液中
B. 将铁、铜分别放入硫酸镁溶液中
C. 将镁、铁、铜分别放入稀盐酸中
D. 将铁分别放入硫酸镁溶液和硫酸铜溶液中
18．（10分）阅读下面科普短文，回答问题。
氢气无毒，热值大，燃烧后的产物是水，不污染空气，将可能成为主要的能源之一。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢：氢气的制法主要有两种，化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料，但是化石燃料制氢也存在诸多问题，如能耗高、碳排放量大等。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光一电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。
可再生能源制氢技术 氢能转化率
光催化 不足5%
光电催化 不足5%
光—电催化耦合 70%以上
储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。其中，金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物，从而进行氢气的储存，金属氢化物储氢比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图1为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。
注：质量储氢密度是指储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数
体积储氢密度是指储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量
用氢：作为高能燃料，液氢已经应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源，其工作原理如图2所示。
（1）氢能具有的优点是 　 　。（填一点即可）
（2）目前生产的氢气主要来自 　 　。
（3）电解水制氢技术中，在电源的 　　极产生氢气。
（4）“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是 　　。
（5）如表所示，光—电催化耦合技术优势之一是 　 　。
（6）金属氢化物储氢属于 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于 　 　（填“单质”或“化合物”）。
（8）结合图1分析，下列储氢材料中最理想的是 　 　（填序号）。
A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FeH6 D．Al（BH4）3
（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生反应的化学方程式为 　　。
19．（14分）某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后，对氢气的性质开展了以下项目式学习。
【项目一：氢气的性质】
用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃，观察现象（注意实验有危险，不要模仿）。
(1)吹出的泡泡液大多数都上升，但也有少数的泡泡液下降，可能的原因是 。
【项目二：氢气点燃需验纯】
用保鲜袋收集两袋氢气，甲袋是50%空气与50%氢气的混合气体，乙袋是纯净的氢气，然后分别点燃。
【查阅资料】三种常见可燃性气体的爆炸极限：
可燃气体 爆炸极限（体积分数）
H2 4.0%﹣74.2%
CH4 5%﹣15%
CO 12.5%﹣74.2%
(2)点燃上面两袋气体，发现甲发生爆炸，原因是 。
(3)根据上表可以得出， （填写气体名称）使用最安全，该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠（CH3COONa）在加热条件下制得，同时得到碳酸钠，请写出该反应的化学方程式： 。
同学用温度传感器分别测定氢气（锌粒和稀硫酸反应装置导管中导出）和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况。
(4)结合甲图信息，可以得出氢气做燃料比酒精好，理由是 。
(5)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。如图乙为利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应流程，反应前后Mn的化合价均为+2价。
①与传统电解法制取氢气相比，该流程的优点是 。
②若MnFe2O（4﹣y）中y＝0.5，则MnFe2O（4﹣y）中Fe3+与Fe2+的个数比为 。
③请计算利用该流程每生成48kgO2，理论上能得到氢气的质量是多少？ （请写出计算过程）
答案和解析
【时事回顾】
根据 2025 年政府工作报告，我国明确提出要大力发展智能网联新能源汽车，这一表述较 2024 年的“巩固扩大智能网联新能源汽车等产业领先优势”进一步升级，体现了政策层面对新能源汽车领域的战略重视。2024 年，我国新能源汽车年产量突破 1300 万辆，连续 10 年位居世界首位。这一成绩为智能网联新能源汽车的发展奠定了坚实基础，也表明我国在全球汽车产业转型中已占据领先地位。
【情景素材】
电池方面：如智能网联新能源汽车使用的锂离子电池、磷酸铁锂电池等，其电极材料、电池反应原理等。例如，某品牌智能网联新能源汽车采用磷酸铁锂电池，其正极材料为磷酸铁锂，负极材料为石墨，电池反应为Li+FePO4 LiFePO4。
金属材料方面：汽车车身、发动机等部件使用的铝合金、镁合金、高强度钢等金属材料，以及这些金属的冶炼、防锈等知识。如某智能网联新能源汽车的车身采用铝合金，是因为铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点。
环保方面：智能网联新能源汽车相比传统燃油汽车，可减少二氧化碳、氮氧化物等污染物的排放，体现了化学在环境保护中的作用。
【命题要点】
电池原理：考查电池在充放电过程中的化学反应，判断电极、电极反应式的书写等。如给出某智能网联新能源汽车电池的工作原理示意图，要求写出充电时阳极的反应式。
金属材料性质与用途：根据金属材料的性能，分析其在汽车部件中的应用，以及金属的活动性顺序、金属的冶炼等。如结合智能网联新能源汽车的车架材料，考查铁的冶炼原理。
能源与环境：以智能网联新能源汽车的发展为背景，考查能源的分类、新能源的优点，以及减少环境污染的措施等。如询问智能网联新能源汽车的推广对实现“双碳”目标的意义。
【相关知识点分析】
化学用语：掌握电池反应式、金属冶炼的化学方程式等的书写，理解其中元素化合价的变化和电子的转移。
物质的性质与用途：熟悉金属材料的物理性质（如导电性、导热性、延展性等）和化学性质（如金属活动性、耐腐蚀性等），明确性质与用途的关系。
化学反应与能量：了解电池充放电过程中化学能与电能的相互转化，以及新能源汽车发展对缓解能源危机和环境污染的重要性。
【押题猜想】
一．选择题（30分）
1.智能网联新能源汽车常用的锂离子电池在充电时，电能转化为（ ）
A. 化学能 B. 热能 C. 机械能 D. 光能
【答案】：A
【解析】：锂离子电池充电时，利用外部电源使电池内部发生化学反应，将电能转化为化学能储存起来；放电时化学能再转化为电能，故A正确。
2.某智能网联新能源汽车车身使用铝合金材料，铝合金属于（ ）
A. 单质 B. 化合物 C. 纯净物 D. 混合物
【答案】：D
【解析】：铝合金是由铝与其他金属或非金属熔合而成具有金属特性的物质，由多种物质组成，属于混合物，D正确 。
3.智能网联新能源汽车的自动驾驶传感器外壳采用聚碳酸酯塑料。塑料属于（ ）
A. 金属材料 B. 无机非金属材料 C. 有机合成材料 D. 复合材料
【答案】：C
【解析】：塑料、合成纤维、合成橡胶是三大有机合成材料，聚碳酸酯塑料属于有机合成材料，C正确。
4.新能源汽车的锂电池中含有LiCoO （钴酸锂），其中锂元素化合价为+1价，则钴（Co）元素的化合价为（ ）
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
【答案】：C
【解析】：在化合物中，各元素正负化合价代数和为零。设Co的化合价为x，Li为+1价，O为 -2价，则( + 1)+x+( - 2)×2 = 0，解得x = + 3，C正确。
5.智能网联新能源汽车使用的氢燃料电池，其反应原理是氢气和氧气反应生成水。该反应属于（ ）
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】：A
【解析】：氢气和氧气反应生成水，反应的化学方程式为2H2+O22H2O ，由两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应，A正确。
6.智能网联新能源汽车的充电设施中，铜质导线广泛应用。铜能用作导线是因为具有良好的（ ）
A. 导电性和延展性 B. 导热性和延展性 C. 导电性和抗腐蚀性 D. 导热性和抗腐蚀性
【答案】：A
【解析】：铜能用作导线是因为铜具有良好的导电性，同时延展性好便于加工成导线，A正确。
7.为防止智能网联新能源汽车的钢铁部件生锈，可采用的方法是（ ）
A. 保持表面潮湿 B. 刷漆 C. 与铜相连 D. 放置在酸性环境中
【答案】：B
【解析】铁生锈的条件是与氧气和水同时接触。刷漆可以隔绝氧气和水，防止钢铁生锈；保持表面潮湿、放置在酸性环境中会加速生锈；铁比铜活泼，与铜相连会发生电化学腐蚀，加速铁生锈，B正确。
8.智能网联新能源汽车的动力电池中含有的镍元素，在元素周期表中的信息如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 镍属于非金属元素 B. 镍原子的质子数为28
C. 镍的相对原子质量为58.69g D. 镍原子的中子数为28
【答案】：B
【解析】：镍带“钅”字旁，属于金属元素，A错误；元素周期表中左上角数字为原子序数，原子序数 = 质子数 = 28，B正确；相对原子质量的单位是“1”，不是“g”，C错误；中子数≈相对原子质量 - 质子数，镍原子的中子数约为58.69 - 28≈31，D错误。
9.智能网联新能源汽车的车载智能系统电路板中常用金、银做导体，主要是因为它们（ ）
A. 硬度大 B. 密度大 C. 化学性质稳定 D. 导电性好
【答案】：D
【解析】：金、银具有良好的导电性，所以常用于制作电路板中的导体，D正确；硬度大、密度大、化学性质稳定不是作为导体的主要原因 。
10智能网联新能源汽车的轻量化设计中，使用了镁合金。工业上常用电解熔融氯化镁的方法制取镁，反应的化学方程式为MgCl2Mg + Cl2↑，该反应属于（ ）
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】：B
【解析】：该反应由一种物质生成两种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应，B正确。
11.为了延长智能网联新能源汽车电池的使用寿命，通常会在电池中添加少量锂单质。锂在空气中燃烧生成氧化锂，反应的化学方程式为（ ）
A. Li + O2=LiO B. 2Li + O2=2LiO
C. 4Li + O2=2L2iO D. Li + O2=Li2O
【答案】：C
【解析】：根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变。锂在空气中燃烧生成氧化锂的化学方程式为4Li + O2=2Li2O，C正确。
12．化学变化总伴随着能量的变化。如图为氢氧燃料电池的工作原理示意图。下列说法不正确的是（ ）
A．氢气是未来最理想的绿色能源
B．任何条件下都可实现物质或能量之间的相互转化
C．氢气燃烧生成水并放出大量的热是化学能转化为热能
D．氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能
【答案】B
【解析】根据氢氧电池的工作原理、反应后的产物进行分析解答。A、氢气是未来的绿色能源，因为氢气和氧气反应生成水，没有其他有害物质，所以A正确；B、物质或能量的转化都需要一定条件的，比如氢氧燃料电池，还需要催化剂来促进反应进行，所以B错误；C、氢气燃烧生成水释放热量，是化学能转化为热能的表现，所以C正确；D、氢氧燃料电池把氢气和氧气反应的化学能直接转化为电能，所以D正确；
第12题图 第13题图
13．当前，氢能源发展正劲，我国科学家寻找到新型催化剂，使低温工业产氢取得突破，反应过程图示如下。相关说法正确的是（ ）
A．加入催化剂后生成氢气的质量增加了 B．反应前后催化剂的质量发生了改变
C．该技术有利于我国氢能源的经济推广 D．反应前后催化剂的化学性质发生了改变
【答案】C
【解析】A、催化剂能改变化学反应速率，但是不能改变生成物的质量，选项说法错误，故不符合题意；B、反应前后催化剂的质量不变，选项说法错误，故不符合题意；C、我国科学家寻找到新型催化剂，使低温工业产氢取得突破，有利于氢能源的推广，选项说法正确，故符合题意；D、反应前后催化剂化学性质不变，选项说法错误，故不符合题意。故选C。
14.智能网联新能源汽车使用的氢氧燃料电池，工作时发生反应的微观示意图如下下列说法正确的是（ ）
A. 该反应属于置换反应 B. 反应前后分子种类不变
C. 参加反应的氢气和氧气质量比为1:8 D. 该反应说明水由氢气和氧气组成
【答案】：C
【解析】：该反应的化学方程式为2H2+O2 2H2O，是化合反应，不是置换反应，A错误；反应前后分子种类发生改变，B错误；参加反应的氢气和氧气质量比为(2×2):32 = 1:8，C正确；该反应说明水由氢元素和氧元素组成，D错误。
15.智能网联新能源汽车常用磷酸铁锂电池作为动力来源。已知磷酸铁锂（LiFePO4）在充电时发生反应：LiFePO4 Li1 - xFePO4 + xLi 。若充电后得到 14g 金属锂（Li），则参与反应的磷酸铁锂（LiFePO4）质量为（ ）（锂的相对原子质量 Li - 7，铁 Fe - 56，磷 P - 31，氧 O - 16）
A. 158g B. 15.8g C. 1580g D. 79g
【答案】：A
【解析】：首先计算 LiFePO4 的相对分子质量：7 + 56+31 + 16×4=158。设参与反应的磷酸铁锂（LiFePO4）质量为 m 。根据化学方程式 LiFePO4 Li1 - xFePO4 + xLi 可知，LiFePO4 与生成的 Li 的质量关系为：LiFePO4 ～ Li，即它们的质量比等于相对分子（原子）质量比 。可列出比例式：158/7=m/14g。通过交叉相乘可得：7m = 158×14g 。解得 m=158×14g/7=158×2g = 158g 。所以参与反应的磷酸铁锂质量为 158g，答案选A。
二．非选择题（40分）
16.（8分）智能网联新能源汽车的发展离不开化学知识的支撑。请根据所学化学知识，完成下列问题：
(1) 新能源汽车的电池外壳常用铝合金材料，铝合金与纯铝相比，硬度更______（填“大”或“小”），这是因为合金中原子的排列方式改变，属于______（填“物理变化”或“化学变化”）。
(2) 新能源汽车使用的锂电池中含有锂元素（Li），锂原子的结构示意图为 +3 2 1 。锂元素在化合物中通常显 +1 价，锂原子在化学反应中容易______（填字母序号）。
A. 得到电子 B. 失去电子 C. 既不得到也不失去电子
(3) 智能网联汽车的传感器需要用到半导体材料硅（Si）。工业上制取硅的反应之一是2C + SiO2 Si + 2CO↑，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应属于化合反应
B. 反应前后硅元素的化合价不变
C. 碳在反应中表现出还原性
D. 该反应中只有碳元素的化合价发生改变
(4) 新能源汽车的内饰材料常使用聚氯乙烯塑料。从物质组成角度分析，聚氯乙烯（C2H3Cl）由______种元素组成，其中碳元素和氢元素的质量比为______。
【答案】 (1) 大；物理变化； (2) B； (3) C； (4) 3；8:1。
【解析】(1) 合金的硬度一般比组成它的纯金属大，所以铝合金硬度比纯铝大；合金中原子排列方式改变过程中没有新物质生成，属于物理变化。(2) 锂原子最外层电子数为1，小于
4，在化学反应中容易失去最外层1个电子，形成带1个单位正电荷的阳离子，故答案选B。
(3) A选项：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，属于置换反应，不是化合反应，A错误。B选项：反应前SiO2中硅元素化合价为+4价，反应后硅单质中硅元素化合价为0价 ，硅元素化合价发生改变，B错误。C选项：碳在反应中夺取了SiO2中的氧，将二氧化硅还原为硅单质，表现出还原性，C正确。D选项：反应中碳元素化合价由0价变为+2价，硅元素化合价由+4价变为0价，不只是碳元素化合价发生改变，D错误。(4) 从聚氯乙烯（C2H3Cl）的化学式可知，它由碳、氢、氯3种元素组成；其中碳元素和氢元素的质量比为(12×2):(1×3)=24:3 = 8:1。
17.（8分）智能网联新能源汽车的制造离不开金属材料与化学物质的应用。请结合所学知识，完成下列问题：
（1）新能源汽车的电池外壳常使用铝合金，这是因为铝合金具有_____________（写出一条物理性质）和抗腐蚀性强的特点；电池正极材料中含有氢氧化锂（LiOH），它在水溶液中能解离出Li+和_________（填离子符号）。
(2)为了防止汽车金属部件生锈，下列做法不合理的是（ ）
A. 表面刷防锈漆 B. 用盐水清洗金属部件
C. 制成不锈钢合金 D. 表面镀一层耐腐蚀金属
(3)汽车尾气处理装置中，会发生反应：碳酸钠（Na2CO3）与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为________________________________________________；反应过程中，物质的类别由盐和碱转化为另一种盐和______________。
(4)某同学为探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了以下实验方案，不能达到目的的是（ ）
A. 将镁、铜分别放入硫酸亚铁溶液中
B. 将铁、铜分别放入硫酸镁溶液中
C. 将镁、铁、铜分别放入稀盐酸中
D. 将铁分别放入硫酸镁溶液和硫酸铜溶液中
【答案】 （1）密度小（或硬度大等合理答案）；OH-；（2）B； （3）Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH；碱； （4）B。
【解析】（1）铝合金用于电池外壳，因其密度小（减轻车身重量）、硬度大等物理性质 ；碱在水溶液中解离出金属阳离子和氢氧根离子，LiOH 解离出Li+和OH-。（2）A选项，表面刷防锈漆可隔绝氧气和水，防止生锈；B选项，盐水会加速金属锈蚀，用盐水清洗金属部件不合理；C选项，制成不锈钢合金能增强抗腐蚀性；D选项，表面镀耐腐蚀金属可保护内部金属，故答案选B。（3）根据复分解反应规律，碳酸钠与氢氧化钙交换成分生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；反应物为盐（Na2CO3）和碱（Ca(OH)2），生成物为盐（CaCO3）和碱（NaOH） 。（4）A选项，镁能置换硫酸亚铁中的铁，铜不能，可证明活动性：镁＞铁＞铜；B选项，铁、铜都不与硫酸镁反应，只能说明镁的活动性强，无法比较铁和铜的活动性；C选项，镁、铁与稀盐酸反应，且镁反应更剧烈，铜不反应，可证明活动性：镁＞铁＞铜；D选项，铁不与硫酸镁反应，能置换硫酸铜中的铜，可证明活动性：镁＞铁＞铜。所以选B。
18．（10分）阅读下面科普短文，回答问题。
氢气无毒，热值大，燃烧后的产物是水，不污染空气，将可能成为主要的能源之一。制氢、储氢和用氢是目前重点关注的问题。
制氢：氢气的制法主要有两种，化石燃料制氢和电解水制氢。化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料，但是化石燃料制氢也存在诸多问题，如能耗高、碳排放量大等。利用可再生能源电解水制氢是目前理想的制氢技术，其技术主要有三种，分别是光催化、光电催化和光一电催化耦合制氢，对应的氢能转化率如表。
可再生能源制氢技术 氢能转化率
光催化 不足5%
光电催化 不足5%
光—电催化耦合 70%以上
储氢：氢气储存方式主要有金属氢化物储氢、低温液化储氢、高压压缩储氢、碳基材料储氢等。其中，金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物，从而进行氢气的储存，金属氢化物储氢比液化储氢和高压储氢安全，并且有很高的储存容量。如图1为一些储氢材料（以储氢后的化学式表示）的质量储氢密度和体积储氢密度。
注：质量储氢密度是指储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数
体积储氢密度是指储氢后单位体积的储氢材料中储存氢元素的质量
用氢：作为高能燃料，液氢已经应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源，其工作原理如图2所示。
（1）氢能具有的优点是 　 　。（填一点即可）
（2）目前生产的氢气主要来自 　 　。
（3）电解水制氢技术中，在电源的 　　极产生氢气。
（4）“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是 　　。
（5）如表所示，光—电催化耦合技术优势之一是 　 　。
（6）金属氢化物储氢属于 　 　（填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”属于 　 　（填“单质”或“化合物”）。
（8）结合图1分析，下列储氢材料中最理想的是 　 　（填序号）。
A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FeH6 D．Al（BH4）3
（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生反应的化学方程式为 　　。
【答案】（1）热值大（合理即可）；（2）化石燃料或化石燃料制氢；（3）负；（4）化石能源制氢能耗高或碳排放量大（合理即可）；（5）氢能的转化率较高；（6）化学变化；
（7）单质；（8）D；（9）2H2+O2===2H2O。
【解析】（1）氢能是一种储量丰富、来源广泛、热值高的清洁能源，所以“氢能”具有的优点是氢气热值高、来源广泛、储量丰富、燃烧只生成水，无污染等；（2）根据题中提供的信息可知，化石燃料制氢技术比较成熟，当前全球生产的氢气有96%来自化石燃料（制氢）；
（3）水通电分解，负极产生氢气，正极产生氧气；（4）根据题中提供的信息可知，“化石燃料制氢”正逐步向“利用可再生能源电解水制氢”转型，其原因可能是化石能源制氢能耗高或碳排放量大；（5）如表1所示，光—电催化耦合技术优势之一是氢能转化率可达75%；
（6）根据“金属氢化物储氢是利用氢气与金属反应生成金属氢化物”可知，金属氢化物储氢过程中有新物质生成，属于化学变化；（7）用作碳基储氢材料的“碳纳米管”是由同种元素组成的纯净物，属于单质；（8）从两个图中可以看出，Al（BH4）3作为储氢材料时，质量储氢密度体积储氢密度都最高，故储氢材料中最理想的是Al（BH4）3；（9）分析氢氧燃料电池的工作原理如图2，电池工作时发生的反应是氢气和氧气在催化剂作用下生成水，反应的化学方程式为2H2+O2===2H2O。
19．（14分）某化学兴趣小组的同学学习了气体性质实验后，对氢气的性质开展了以下项目式学习。
【项目一：氢气的性质】
用自制的氢气通过软管吹泡泡液并用喷枪点燃，观察现象（注意实验有危险，不要模仿）。
(1)吹出的泡泡液大多数都上升，但也有少数的泡泡液下降，可能的原因是 。
【项目二：氢气点燃需验纯】
用保鲜袋收集两袋氢气，甲袋是50%空气与50%氢气的混合气体，乙袋是纯净的氢气，然后分别点燃。
【查阅资料】三种常见可燃性气体的爆炸极限：
可燃气体 爆炸极限（体积分数）
H2 4.0%﹣74.2%
CH4 5%﹣15%
CO 12.5%﹣74.2%
(2)点燃上面两袋气体，发现甲发生爆炸，原因是 。
(3)根据上表可以得出， （填写气体名称）使用最安全，该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠（CH3COONa）在加热条件下制得，同时得到碳酸钠，请写出该反应的化学方程式： 。
同学用温度传感器分别测定氢气（锌粒和稀硫酸反应装置导管中导出）和酒精灯燃烧后火焰温度的变化情况。
(4)结合甲图信息，可以得出氢气做燃料比酒精好，理由是 。
(5)科学家研究开发氢能源的脚步从未停止。如图乙为利用MnFe2O4热化学循环制氢的反应流程，反应前后Mn的化合价均为+2价。
①与传统电解法制取氢气相比，该流程的优点是 。
②若MnFe2O（4﹣y）中y＝0.5，则MnFe2O（4﹣y）中Fe3+与Fe2+的个数比为 。
③请计算利用该流程每生成48kgO2，理论上能得到氢气的质量是多少？ （请写出计算过程）
【答案】(1)刚开始排出的气体是装置内的空气（合理即可）(2)氢气的体积分数达到了爆炸极限 (3) 甲烷/CH4 CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑ (4)氢气的热值高，温度升高快
(5) 节约能源（合理即可） 1：1 设理论上能得到氢气的质量是x。
解得：x＝6kg
答：理论上能得到氢气的质量是6kg。
【解析】（1）氢气密度比空气小，理论上充入泡泡内的气体为氢气，泡泡应往上升。吹出的泡泡液大多数都上升也说明了这一点。但也有少数的泡泡液下降，则这些泡泡中气体的密度较大，则可能的原因是刚开始排出的气体是装置内的空气。（2）由气体的爆炸极限可知，点燃上面两袋气体，其中会发生爆炸的是甲，原因是氢气的体积分数达到了爆炸极限。
（3）根据上表可以得出，甲烷使用最安全，因为该气体的爆炸极限范围最小，该气体可通过氢氧化钠和醋酸钠（CH3COONa）在加热条件下制得，同时得到碳酸钠，该反应的化学方程式：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑。（4）结合甲图信息，氢气达到最高温度时间较短，相同时间内火焰温度较高，可以得出氢气做燃料比酒精好，理由是氢气的热值高，温度升高快。
（5）①该反应在太阳能产生高温下进行，该反应过程中的能量来源于太阳能，能节约能源等。②若MnFe2O（4﹣y）中，y＝0.5，设铁元素化合价为x，（+2）+2x+（﹣2）×（4﹣0.5）＝0，x＝+2.5，如果MnFe2O（4﹣y）中Fe3+与Fe2+的个数比为1：1，则化合价平均值为+2.5。
③详见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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