高考化学一轮复习专题4.1无极非金属材料的主角--硅(测)(含解析)
2020人教版高中化学一轮复习4.1无机非金属材料的主角——硅考点2
(B) A.制取钢化玻璃的原料为石灰石、纯碱和石英 B.钢化玻璃是一种新型无机非金属材料 C.制取钢化玻璃的主要反应都是非氧化还原反应 D.在碳素钢中加入镍等合金元素可以制得不锈钢及各种特种钢 解析:根据题给信息知,制取钢化玻璃的原料为石灰石、纯碱和
石英,A正确;钢化玻璃是一种传统无机非金属材料,B错误;制取钢 化玻璃的主要反应:SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑,SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑,都是非氧化还原反应,C正确;在碳素钢中加入镍等合 金元素可以制得不锈钢及各种特种钢,D正确。
Y分子的电子式为
。
(3)Z、X中共价键的类型分别是
;由X制备Mg2Z的化学
,
、。Βιβλιοθήκη 第四单元12 34
第1节 无机非金属材料的主角——硅
核心考点
对点演练
-19-
答案:(1)氢氟酸 SiO2+4Mg 2MgO+Mg2Si
(2)Mg2Si+4HCl
2MgCl2+SiH4↑
H
··
H ··S··i··H H
(3)非极性共价键 极性共价键
第四单元
第1节 无机非金属材料的主角——硅
核心考点
对点演练
-6-
考点一
考点二
基础梳理 考点突破
自主巩固 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)石英砂可用于生产单晶硅 ( √ )
(2)SiO2
SiCl4 Si 的转化过程均能实现 ( × )
(3)向 Na2SiO3 溶液中通入过量 SO2:SiO32-+SO2+H2O H2SiO3↓+SO32- ( × )
高考化学一轮课时作业：4.1无机非金属材料的主角——硅(含答案)
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课时提升作业(十)(45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。
下列措施不能减少二氧化碳排放的是( )A.利用太阳能制氢B.关停小火电企业C.举行“地球一小时”熄灯活动D.推广使用煤液化技术2.下列说法摘自一些科普杂志或广告用语,你认为没有科学性错误的是( )A.化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐B.夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛C.“白雪牌”漂粉精,令所有化学物质黯然失“色”,没有最白,只有更白D.硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片产业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”3.下列关于碳和硅的叙述中,正确的是( )A.其氧化物都能与NaOH溶液反应B.其单质在加热时都能跟O2反应C.其氧化物都能溶于水生成相应的酸D.碳和硅两种元素共有两种单质4.(2018·芜湖模拟)用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )CaCl2溶液Na2SiO3溶液Ca(ClO)溶液A.往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓+H2OB.往碳酸钠溶液中加入二氧化硅:C+SiO2====Si+CO2↑C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO2+2OH-====Si+H2↑D.硅酸与烧碱溶液中和:H2SiO3+2OH-====Si+2H2O6.(2018·大连模拟)证明生石灰中既混有石英,又混有石灰石的正确方法是( )A.加入过量的盐酸,观察是否有气泡冒出B.加入过量的烧碱溶液,观察是否有固体溶解C.加热至高温,观察是否有气泡冒出,是否有硅酸钙生成D.先加过量的盐酸搅拌,观察是否有不溶物剩余及气泡出现;若有不溶物则滤出,投入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解7.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。
(2011--2012年高考第一轮复习)第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
二氧化硅也是一种原子晶体，不溶于水，熔点高，硬度大，由于二氧化硅中 的硅氧键键能很大，所以它的化学性质稳定，除氢氟酸外不与其他酸反应； 二氧化硅是硅酸的酸酐，能与强碱或碱性氧化物反应生成硅酸盐；
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋CaO CaSiO3
二氧化硅与氢氧化钠反应的产物硅酸钠，可溶于水，有粘合作用，是一种不 燃、不腐的矿物胶，所以实验室盛碱溶液的试剂瓶常用橡皮塞，而不用玻璃 塞。 将CO2通入硅酸钠溶液可生成白色絮状沉淀H4SiO4，说明硅酸的酸性比碳酸
2011--2012年高考第一轮复习
无机非金属材料的主角——硅
1 ．了解硅单质及其主要化合物SiO2、Na2SiO3、H2SiO3的主要性质。 2．了解硅酸盐工业及新型无机非金属材料的特性与应用。 3．以上各部分知识的综合应用。
1．硅单质 硅在地壳中的含量居第 2 位，仅次于氧 ，全部以化合 态存在，是一种 亲氧 元素。 主要形成 ＋4 价的化合物。 单质硅有 晶体 和 无定 形两种，是良好的 半导体 材料。
为“水玻璃”，但它与玻璃却大相径庭；Na2SiO3 因水解显碱性，俗名“泡
花碱”，但它却不是碱，而是盐。
1．下列说法正确的是( C ) A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸
D．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性 比碳酸强
3．C、Si同属ⅣA族，还原性是Si大于C，而C却能将Si从SiO2中还原出来 (条件是高温)，原因是产物CO气体迅速从反应体系中逸出。SiO2＋2C Si＋2CO↑ 4．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，而Si却能与HF发生反应。Si＋
(2011--2012年高考第一轮复习)第四章第一节 无机非金属材料的主角—硅
3．C、Si同属ⅣA族，还原性是Si大于C，而C却能将Si从SiO2中还原出来 (条件是高温)，原因是产物CO气体迅速从反应体系中逸出。SiO2＋2C Si＋2CO↑ 4 ．非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，而 Si 却能与 HF 发生反应。 Si ＋
4HF===SiF4↑＋2H2↑
5 ．酸性氧化物一般不与酸发生非氧化还原反应，但 SiO2 却能与 HF 作用。 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 6．无机酸一般易溶于水，而H2SiO3及H4SiO4却难溶于水。 7 ．“玻璃非玻璃，名碱却是盐”，这是 Na2SiO3 的写照，该物质的水溶液俗名
光导纤维、化学仪器、光学 仪器、钟表、电子部件等
1．硅酸
(1)性质 硅酸是难溶于水的 弱 酸，其酸性比碳酸 还弱 ，硅酸不能使紫色石蕊试 液变红色。 ①硅酸不稳定，受热易分解： ②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式 为： H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO英、 水晶、硅藻土都含SiO2
存
在
空气中
物理性质
与水 化 学 性 质 与酸 与NaOH 溶液 与CaO 用 途
熔、沸点低，常温下是气体， 坚硬难熔的固体，不溶于水 微溶于水 CO2＋H2O 不反应 H2CO3 不反应 除氢氟酸外不反应
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋ SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋ H2O H2O CO2＋CaO===CaCO3 饮料、制纯碱 SiO2＋CaO CaSiO3
二氧化硅也是一种原子晶体，不溶于水，熔点高，硬度大，由于二氧化硅中 的硅氧键键能很大，所以它的化学性质稳定，除氢氟酸外不与其他酸反应； 二氧化硅是硅酸的酸酐，能与强碱或碱性氧化物反应生成硅酸盐；
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O SiO2＋CaO CaSiO3
2020高考化学一轮复习专题4-1 无机非金属材料的主角-硅(教案)含答案
第１讲无机非金属材料的主角 —硅考纲要求：1.了解硅单质及其化合物的主要性质及应用。
2.了解硅单质及其化合物对环境质量的影响。
[循着图示·想一想][特色特性·记一记]1．特殊的用途：Si ——半导体材料、太阳能电池板 SiO 2——光导纤维H 2SiO 3——硅胶可作干燥剂Na 2SiO 3(水玻璃)——黏合剂、耐火阻燃材料2．特殊的表示方法：硅酸盐可以用氧化物的形式表示 如Na 2SiO 3→Na 2O·SiO 2 3．特殊的性质：(1)Si 与NaOH 溶液的反应： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑(2)SiO 2能溶于氢氟酸：SiO 2＋4HF===SiF 4↑＋2H 2O (3)H 2CO 3的酸性强于H 2SiO 3：Na 2SiO 3＋H 2O ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓ (4)粗硅的制备：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2C O↑考点一 应用广泛的非金属单质——硅[教材知识层面]1．硅元素的原子结构硅元素位于元素周期表中第三周期ⅣA族，原子结构示意图为；在自然界中均以化合态形式存在。
2．硅单质的性质 (1)物理性质：硅单质为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性。
(2)化学性质——还原性。
①与氢氟酸反应的化学方程式：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑；②与NaOH 溶液反应的化学方程式：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑； ③与O 2反应：Si ＋O 2△,SiO 2。
3．硅单质的用途半导体材料、太阳能电池、合金材料。
[高考考查层面]命题点1 硅单质的特性非金属的一般规律 硅的特性硅还原性强于碳2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑ 非金属与强碱溶液反应一般不产生H 2 硅可与强碱溶液反应产生H 2： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑ 非金属一般不与非氧化性酸反应Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑[典题示例]判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
高考化学一轮复习 专题4.1 碳、硅及其无机非金属材料(讲)(含解析)
专题4.1 碳、硅及其无机非金属材料1.了解C 、Si 元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2.了解C 、Si 元素单质及其重要化合物对环境的影响。
知识点一 碳及其重要化合物 1．碳单质(1)结构、存在形态、物理性质和用途存在形态 游离态和化合态 结构金刚石：空间网状结构；石墨：层状结构同素异形体 金刚石、石墨、C 60、C 70 物理性质金刚石：熔点高、硬度大； 石墨：硬度小、电的良导体、有滑腻感用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯、高温润滑剂 (2)主要化学性质——还原性可燃性2C ＋O 2(不足)=====点燃2CO 、C ＋O 2(足量)=====点燃CO 2 与氧化 物反应CuO ：2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑(冶炼金属)SiO 2：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑(制取粗硅) H 2O ：C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2(制取水煤气)与强氧化 性酸反应浓H 2SO 4：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 浓HNO 3：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O2．一氧化碳(CO) (1)物理性质无色气体，有毒，难溶于水。
(2)化学性质——还原性①燃烧：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，淡蓝色火焰； ②还原CuO ：CuO ＋CO=====△Cu ＋CO 2(冶炼金属)。
3．二氧化碳(CO 2)(1)物理性质：CO 2是一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO 2俗称干冰。
(2)化学性质：与H 2O 、Na 2O 、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg 反应的方程式分别为CO 2＋H 2O H 2CO 3、Na 2O＋CO 2===Na 2CO 3、CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O 2Mg ＋CO 2=====点燃2MgO ＋C 。
4.1 无机非金属材料的主角——硅(练)-2018年高考化学一轮复习讲练测含解析
1．【广东省揭阳市2017年高中毕业班第二次模拟】化学与生活、生产、可持续发展密切相关，下列说法正确的是（ )A．14C可用于文物年代的鉴定，14C和12C互为同素异形体B．在日常生活中，化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因C．现代工业生产中芳香烃主要来源于石油化工的催化重整和煤的干馏D．高纯度的SiO2可以制成光电池将光能直接转换为化学能【答案】C故D错误。
2．【江苏省淮安市2017届高三第三次调研测试】下列物质的性质与应用对应关系正确的是（）A．氢氟酸具有弱酸性，可用作玻璃蚀刻剂B．干冰气化时吸热，可用作制冷剂C．钠与水反应，可用于除去乙醇中少量的水D．硅酸钠易溶于水,可用作木材防火剂【答案】B【解析】A．氢氟酸用作玻璃蚀刻剂，不是因为具有弱酸性,是因为生成挥发性的硅化物，故A错误;B．干冰气化时吸热，使得周围环境温度降低，可用作制冷剂，故B正确；C．钠也能与乙醇反应，故C错误；D．硅酸钠用作木材防火剂，与易溶于水无关，故D错误;故选B.3．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物的是（)质的相关说法错误．．A．石墨烯具有良好的导电性B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体C．石墨炔孔径略大于H2分子的直径,可作H2的提纯薄膜D．上述三种物质与浓硫酸都能发生反应,但反应产物不同【答案】D【解析】A．石墨烯作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；因此具有良好的导电性．故A正确；B．上述三种物质均为碳的单质，与金刚石互为同素异形体,故B正确；C．碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子，则石墨炔是理想的H2提纯薄膜，故C正确；D．上述三种物质都是是碳的单质，在加热条件与浓硫酸都能发生反应，且反应产物均为二氧化碳，故D错误,答案为D. 4．【2017届浙江省温州中学高三3月模拟】下列说法正确的是( ）A．制普通玻璃的主要原料是烧碱、石灰石、石英B．SiO2是光导纤维的主要成分,晶体硅可用于制作半导体材料C．实验室用带玻璃塞的试剂瓶保存氢氧化钠溶液D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅【答案】B硅单质不能发生反应，D错误。
高考化学总复习：4.1《无机非金属材料的主角——硅》跟踪监测(含答案)
高效演练·跟踪检测区1.(2018·长沙模拟)下列有关SiO2的叙述正确的是( )A.SiO2不与任何酸反应B.玻璃中含有SiO2，所以不能用玻璃瓶盛装稀氢氧化钠溶液C.SiO2是酸性氧化物，能与NaOH反应D.SiO2能与水反应生成硅酸【解析】选C。
SiO2与氢氟酸反应，A错误；不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放氢氧化钠溶液，B错误；SiO2不溶于水，不与水反应，D错误。
2.下列关于硅的化合物的叙述，错误的是( )A.二氧化硅可用于制光导纤维B.二氧化硅能与石灰石反应：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑C.可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2C Si + 2CO↑D.玻璃的主要成分是石灰石、纯碱、石英砂【解析】选D。
生产玻璃的原料是石灰石、纯碱、石英砂，玻璃的主要成分为二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，D错误。
3. (2018·无锡模拟)常温下，下列不发生反应的一组物质是( )①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸④二氧化硅与碳酸钠⑤二氧化硅与NaOH溶液⑥二氧化硅与浓硝酸A.①②④B.③④⑥C.②⑤⑥D.②④⑥【解析】选D。
①Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑，所以能反应，故不符合题意；②硅与盐酸不反应，故符合题意；③Si+4HF====SiF4↑+2H2↑，所以能反应，故不符合题意；④Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑，常温下二者不反应，故符合题意；⑤SiO2+2NaOH====Na2SiO3+H2O，常温下二者能反应，故不符合题意；⑥二氧化硅与浓硝酸不反应，故符合题意。
4.(2018·邯郸模拟)下列不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是( )A.甲烷比甲硅烷稳定B.硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强C.碳酸与硅酸钠溶液反应生成硅酸D.高温下SiO2和Na2CO3反应【解析】选D。
A项，甲烷比甲硅烷稳定，说明与氢原子结合的能力碳比硅强，碳的非金属性比硅强；B项，说明硅酸的酸性比碳酸的酸性弱，硅的非金属性比碳弱；C项，说明碳酸的酸性比硅酸强，碳的非金属性比硅强；D项，SiO2和Na2CO3在高温下反应生成CO2并不能说明碳的非金属性比硅强。
高考化学复习 无机非金属材料的主角_硅习题含解析
高考化学复习无机非金属材料的主角——硅1．(2019·厦门检测)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窑中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。
下列说法错误的是( )A．粘土是制砖瓦和水泥的主要原料B．“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C．沙子的主要成分为硅酸盐D．泥坯烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：由题目的“择取无砂粘土而为之”，说明粘土是制砖瓦和水泥的主要原料，所以选项A正确。
“燃薪举火”是提供高温的环境，使粘土发生复杂的物理化学变化，选项B正确。
沙子的主要成分为二氧化硅，选项C错误。
粘土中有一定量的Fe元素，泥坯烧制后自然冷却成红瓦(含氧化铁)，浇水冷却时C与水反应得到CO和H2，将三价铁还原为二价，形成青瓦，选项D正确。
答案：C2．大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。
下列物质的俗名与化学式或用途不相符的一组是( )答案：A3．(2019·大同模拟)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是( ) A．晶体硅具有半导体性质，可用于生产光导纤维B．玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，故常用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰C．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料D．硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O·2FeO·3SiO2解析：晶体硅具有半导体性质，可用于生产电脑芯片，二氧化硅可用于制造光导纤维，A不正确；玻璃中含有的SiO2可与NaOH溶液反应，但不能用NaOH溶液雕刻玻璃纹饰，因为玻璃表面是光滑的，该反应太慢，B不正确；陶瓷、水泥属于硅酸盐材料，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C不正确；硅酸盐Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示为Na2O•2FeO•3SiO2，D正确。
答案：D4．(2019·哈师大附中一模)下列说法不正确的是( )A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能解析：SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4，C正确；硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，不是石英，D错误，答案选D。
领军高考化学 真题透析 专题4.1 无机非金属材料的主角——硅(精讲深剖)(含解析)-人教版高三全册
第1讲无机非金属材料的主角——硅1.（2019全国Ⅰ卷）陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点【答案】A【解析】A项、氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，A错误；B项、秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，B正确；C项、陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻璃同称为三大属硅酸盐产品，C正确；D项、陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点，D正确。
2.（2019全国Ⅲ卷）化学与生活密切相关。
下列叙述错误的是A. 高纯硅可用于制作光感电池B. 铝合金大量用于高铁建设C. 活性炭具有除异味和杀菌作用D. 碘酒可用于皮肤外用消毒【答案】C【解析】A、硅是半导体，高纯硅可用于制作光感电池，A正确；B、铝合金硬度大，可用于高铁建设，B正确；C、活性炭具有吸附性，可用于除异味，但不能杀菌消毒，C错误；D、碘酒能使蛋白质变性，可用于皮肤外用消毒，D正确。
3.(2019北京)下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是【答案】A【解析】A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，故A符合题意；B.聚氨酯为有机高分子化合物，故B不符合题意；C.碳包覆银纳米材料中银为金属元素，故C不符合题意；D.钛合金为含有金属钛元素的合金，故D不符合题意。
4．(2018年江苏化学高考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A. NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B. SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C. Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D. CaO能与水反应，可用作食品干燥剂【答案】D【解析】A项，NaHCO3能与HCl反应，NaHCO3用于制胃酸中和剂，NaHCO3用于制胃酸中和剂与NaHCO3受热易分解没有对应关系；B项，SiO2传导光的能力非常强，用于制光导纤维，SiO2用于制光导纤维与SiO2熔点高硬度大没有对应关系；C项，Al2O3的熔点很高，用作耐高温材料，Al2O3用作耐高温材料与Al2O3是两性氧化物没有对应关系；D项，CaO能与水反应，用于食品干燥剂，CaO用于食品干燥剂与CaO与水反应有对应关系。
【走向高考】高考化学一轮复习_4-1_无机非金属材料的主角硅课件_新人教版
自主评估
1．下列有关硅及其化合物的说法错误的是( ) A．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材 料 B．二氧化硅属于酸性氧化物，不能与任何酸反应 C．硅酸可通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，硅酸干凝胶 常用作干燥剂 D．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可作木材防火剂
答案：B
2．(2013·济南联考)下列离子方程式的书写正确的是( ) A．水玻璃中通入过量二氧化碳： Na2SiO3＋CO2＋H2O===2Na＋＋CO23－＋H2SiO3 B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳： Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO3－ C．硅与氢氟酸的反应： Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑ D．二氧化硅溶于烧碱溶液中： SiO2＋2OH－===SiO23－＋H2O
__金__刚__石__用作切割刀具，石__墨__ _半 __导 __体 ___ 材 料 和 合
用途
用作电极、铅笔芯
金材料
2.化学性质 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
1．将碳、硅单质的物理性质和用途用短线连接起来。
答案：①—c，②—a，③—e，④—b，⑤—d
2．已知A是灰黑色、有金属光泽的固体单质。根据如图所示 的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。
答案：(1)由C还原SiO2得到的单质Si中，杂质含量过高，将它 用HCl、Cl2处理得到低沸点的SiHCl3，便于蒸馏提纯，然后再还 原得到高纯硅
(2)①Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑ △
②SiH4=====Si＋2H2
课堂师生互动
碳、硅元素单质及其化合物的特征 【生之思】
(2)写出方法二中，生产高纯硅的两个化学方程式： ①___________________________________________________ _____________________。 ②___________________________________________________ _____________________。
高考化学一轮复习 专题4.1 无极非金属材料的主角硅(讲)(含解析)
专题4.1 无极非金属材料的主角--硅1、掌握碳、硅及其化合物的性质、转化关系以及应用。
2、了解硅酸盐工业、常见无机非金属材料的性质和用途，新型无机非金属材料的特性及其应用。
3、以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
一、碳、硅元素的存在及单质的性质和用途1、存在形态自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
2、单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池3、碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si ⎩⎪⎨⎪⎧与非金属单质反应⎩⎪⎨⎪⎧ O 2：Si ＋O 2=====△SiO 2F 2：Si ＋2F 2===SiF 4Cl 2：Si ＋2Cl 2=====△SiCl4与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑4、碳、硅元素的单质及其化合物的特殊性①一般情况，非金属元素单质熔沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。
②一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
③一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂：SiO 2＋2C =Si ＋2CO↑，FeO ＋C = Fe ＋CO↑。
④硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气： Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
⑤一般情况，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si 是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si ＋4HF=SiF 4↑＋2H 2↑。
2017年高考化学一轮复习精品资料 专题4.1 无机非金属材料的主角-硅(教学案)(教师版) 含解析
1。
了解C、Si元素单质及其重要化合物的主要性质及应用.2。
了解C、Si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3。
以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
一、碳、硅单质及其重要化合物的性质1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途（1）自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大晶体硅为灰黑色固体，有金石墨熔点高、质软,有滑腻感属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性.（2)Si错误!【特别提醒】熟记硅及其化合物的特殊性质1．硅单质的特殊性(1）Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C=====，高温Si＋2CO↑;(2）非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si与碱液作用却放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；(4)非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。
2．含硅化合物的特殊性（1)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3；(2)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；(3）无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水;（4）因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下SiO2＋Na2CO3错误!Na2SiO3＋CO2↑也能发生.3．二氧化碳和二氧化硅的比较CO2＋H2O H2CO34.硅酸和硅酸钠（1）硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能（填“能”或“不能")使紫色石蕊溶液变红色。
2015届高考化学一轮复习名师预测：专题4.1 无机非金属材料的主角-硅(解析版).pdf
A．⑥⑧ B．①②⑦⑧ C．①②③④⑤⑦ D．全部 2．下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是( ) 选项XYZA.NaNaOHNaHCO3B.CuCuSO4Cu(OH)OCO2D.SiSiO2H2SiO3 答案：C 解析：NaHCO3不能一步到Na；Cu(OH)2不能一步到Cu；依2C＋O22CO,2CO＋O22CO2,2Mg＋CO22MgO＋C；SiO2不能一步 到H2SiO3，H2SiO3不能一步到Si，D错误。 3．华裔科学家高锟因“在光纤传输信息领域中的突破成就”获得2009年诺贝尔物理学奖，下列有关硅材料的说法 正确的是( ) A．光纤的主要成分是高纯度的单质硅 B．金刚砂的主要成分是二氧化硅 C．28 g硅含有6.02×1023个电子 D．28Si、29Si、30Si是不同的核素 4．四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法，有关反应的化学方程式为： SiCl4＋2H24HCl＋Si 下列说法不合理的是( ) A．反应制得的硅可用于制造半导体材料 B．增大压强有利于加快上述反应的化学反应速率 C．四氯化硅可以由粗硅与氯气通过化合反应制得 D．混入少量空气对上述反应无影响 5．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是( ) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案：C 解析：水晶的成分是SiO2不属于硅酸盐，②错；光导纤维的成分是SiO2，③错，C项正确。 6．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( ) 选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液不变浑浊，先通入CO2再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液B通入CO2，溶液变浑 浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入 CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液17．下列离子方程式不 正确的是( ) A．石英与烧碱反应： SiO2＋2OH－===SiO＋H2O B．硅与烧碱反应： Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑ C．向小苏打溶液中加入过量的石灰水： 2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO D．往水玻璃中加入盐酸： 2H＋＋SiO===H2SiO3↓ 答案：C 解析：C项中，加入过量的石灰水，溶液中一定不存在CO。 8．宣传科学知识，介绍高新科技，揭露伪科学，是科学工作者的义务，下列说法正确的是( ) A．以石英砂为主要原料生产光导纤维 B．“水玻璃”超薄透明，是一种新型装饰材料 C．纳米材料是一种称为“纳米”的新物质制成的材料 D．炭炉边放盆水，可防止煤气中毒 答案：A
2021届高考化学一轮热点强化训练：无机非金属材料的主角——硅【解析】
无机非金属材料的主角——硅1.(2020年山西大学附中高三第二次模块诊断)二氧化硅(SiO2)又称硅石,是制备硅及其化合物的重要原料,以SiO2为起点的相关转化如图所示。
下列说法正确的是( )。
A.SiO2既能与HF反应,又能与NaOH反应,属于两性氧化物B.SiO2和Si都是制造光导纤维的材料C.硅胶吸水后可重复再生D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应1.C 解析SiO2属于酸性氧化物,两性氧化物的定义为与酸和碱反应均生成盐和水的氧化物,SiO2与HF反应为SiO2的特性,SiO2与其他酸不反应,A项错误;Si不是制造光导纤维的材料,B项错误;硅胶表面积大,吸附力强,硅胶吸附水分后,可通过热脱附方式将水分除去而重复使用,C项正确;上述转化中,Si与Cl2反应产生SiCl4、SiCl4与H2反应产生Si单质等反应属于氧化还原反应,D项错误。
2.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误．．的是( )。
选操作及现象溶液项通入CO2,溶液变浑浊。
再升温至65 ℃以上,溶AC6H5ONa溶液液变澄清通入CO2,溶液变浑浊。
继续通CO2至过量,浑浊BNa2SiO3溶液消失通入CO2,溶液变浑浊。
再加入品红溶液,品红Ca(ClO)2溶液C溶液红色褪去通入CO2,溶液变浑浊。
继续通CO2至过量,浑浊DCa(OH)2溶液消失。
再加入足量NaOH溶液,又变浑浊2.B 解析C6H5ONa溶液通入CO2,生成苯酚,苯酚微溶于水,溶液变浑浊,升温至65 ℃以上,苯酚与水互溶,苯酚溶解,溶液变澄清,A项正确;Na2SiO3溶液通入CO2,生成硅酸沉淀,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,沉淀不溶解,B项错误;Ca(ClO)2溶液通入CO2,生成碳酸钙沉淀和次氯酸,溶液变浑浊,次氯酸具有漂白性,再加入品红溶液,红色褪去,C项正确;往Ca(OH)2溶液中通入CO2,先生成碳酸钙沉淀,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,生成碳酸氢钙,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,碳酸氢钙又生成碳酸钙沉淀,所以又变浑浊,D项正确。
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专题4.1 无极非金属材料的主角--硅（测试时间60分钟，满分100分）姓名：得分：班级：一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．【2016届吉林省东北师大附属中学高三上学期第二次模拟】关于硅的下列叙述中，正确的是（）A．晶体硅与金刚石分子都是正四面体结构B．硅酸盐都不溶于水C．硅与酸、碱都不能发生反应D．原硅酸和硅酸对应的酸酐都是二氧化硅【答案】D考点：考查了硅及其化合物的结构和性质的相关知识。
2．【2016届北京市朝阳区高三上学期期中】右图关于碳循环的说法不正确．．．的是：（）A．氧元素也参与了碳循环B．绿色植物可吸收大气中CO2C．大量燃烧化石燃料会造成温室效应D．呼吸和光合作用时碳元素均被氧化考点：碳的循环3．【2016届湖北武汉华中师大一附中等八校高三上联考一】钢化玻璃俗称普通玻璃的化身，是普通玻璃经一定物理方法处理后得到的。
钢化玻璃一般不会发生自爆现象，但当钢化玻璃中含有硫化镍结核时就有可能发生自爆现象。
下列有关说法中错误的是（）A．制取钢化玻璃的原料为石灰石、纯碱和石英B．钢化玻璃是一种新型无机非金属材料C．制取钢化玻璃的主要反应都是非氧化还原反应D．在碳素钢中加入镍等合金元素可以制得不锈钢及各种特种钢【答案】B【解析】试题分析：A．制取普通玻璃的原料为石灰石、纯碱和石英，由于钢化玻璃是玻璃在制取过程中将温度迅速降低得到的，因此制取原料与普通玻璃相同，正确；B．钢化玻璃是一种传统无机非金属材料，错误；C．制取钢化玻璃的主要反应是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑，因此都是非氧化还原反应，正确；D．在碳素钢中加入镍等合金元素经过加工可以制得不锈钢及各种特种钢，正确。
考点：考查钢化玻璃的制取原料、反应原理及物质分类的有关知识。
4．【2016届福建省八县一中高三上学期期中】下列说法正确的数目是（）①二氧化硅具有良好的半导体特性，故而可用作光导纤维②硅酸钠为盐，非碱类物质，故可用玻璃瓶盛装③高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，说明硅酸酸性强于碳酸④硅溶于氢氧化钠溶液，只有水作氧化剂，NaOH既非氧化剂也非还原剂A．1 B．2 C．3 D．4考点：本题考查硅及其化合物的性质。
5．【2016届浙江温州第二外国语学校高三上学期10月阶段测化】进行下列实验，由实验现象得出的结论错误．．的是（）选项操作及现象溶液可能是A 通入CO2，溶液变浑浊。
再升高至70℃，溶液变澄清。
C6H5ONa溶液B 通入CO2，溶液变浑浊。
继续通CO2至过量，浑浊消失。
Na2SiO3溶液C 通入CO2，溶液变浑浊。
再加入品红溶液，红色褪去。
Ca(ClO)2溶液D 通入CO2，溶液变浑浊。
继续通CO2至过量，浑浊消失。
再加入足量NaOH溶液，又变浑浊。
Ca(OH)2溶液【答案】B【解析】试题分析：A、碳酸的酸性强于苯酚，所以向苯酚钠中通入CO2气体，会生成苯酚，但常温下苯酚的溶解度很小，加热促进溶解，A正确；B、碳酸的酸性强于硅酸，但硅酸不能溶于过量的CO2，B错误；C、Ca(ClO)2能和CO2反应生成碳酸钙，溶液变浑浊，同时生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能氧化品红使之褪色，C正确；D、Ca(OH)2和CO2反应生成碳酸钙，溶液变浑浊，CO2过量时沉淀又溶解生成碳酸氢钙，碳酸氢钙能和NaOH生成碳酸钙，又变浑浊，D 正确；答案选B考点：酸性强弱比较以及二氧化碳的相关反应6．【2016届福建福州一中高三上学期期中】下列关于硅材料的说法正确的是（）A．玛瑙的主要成分是硅酸盐B．制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂C．光导纤维的主要成分是晶体硅D．水晶项链、玻璃、水泥和陶瓷都是硅酸盐制品考点：考查硅和二氧化硅的性质和用途。
7．【2016届江西省上高县二中高三上学期第三次月考】有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)（）A．物质的量之比为：1∶1 B．质量之比为4∶1C．物质的量之比为1∶2 D．质量之比为2∶1【答案】B【解析】试题分析：粗硅中的硅与盐酸不反应，只有铁与盐酸反应 Fe +2HCl＝FeCl2 + H2↑；粗硅中的硅与碱反应Si + 2NaOH + H2O＝Na2SiO3 + 2H2↑，铁与氢氧化钠不反应，因放出等量氢气，根据方程式可知铁与硅的物质的量之比为2：1，质量比为2×56：1×28=4：1。
答案选B。
考点：考查了硅和铁的性质和依据化学方程式的简单计算的相关知识。
8．【2016届江苏省清江中学高三上学期第三次月考】用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：下列有关说法不正确的是（）A．制取玻璃和粗硅的同时均产生CO2气体B．生产高纯硅、铝、铜及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应C．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法D．黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料【解析】试题分析：A、制取玻璃是碳酸钠和二氧化硅反应生成硅酸钠和二氧化碳，制取粗硅是二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，错误，选A；B、制取玻璃的过程不涉及氧化还原反应，错误，选B；C、四氯化硅的熔沸点都很低，用多次蒸馏的方法提纯，正确，不选C；D、二氧化硫可以进一步和氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫再和水反应生成硫酸，氧化亚铁可以用来炼铁，正确，不选D。
答案为AB。
考点：物质的性质及应用9．【2016届河北故城县高级中学高三9月月考】下列有关物质的性质或应用的说法不．正确的是（）A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂C．Na2O、Na2O2与CO2反应产物相同D．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应【答案】C考点：硅的化合物的性质10．【2016届江西丰城中学高三上学期第一次月考】月球的矿产资源极为丰富，仅月球表层5cm厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石、斜长石和橄榄石等，下列说法或分析不正确的是：（）A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿B．斜长石的氧化物形式可表示为：K2O·Al2O3·3SiO2C．月球表层沙土中有游离态铁是因为月球的表面几乎没有氧气D．橄榄石中铁为+2价【答案】B【解析】试题分析：A、三者都属于硅酸盐，正确，不选A；B、斜长石的氧化物形式应为：K2O·Al2O3·6SiO2，所以错误，选B；C、游离态的铁容易和氧气反应，所以说嘛月球表面几乎没有氧气，正确，不选C；D、橄榄石中镁和铁的化合价相同，所以铁为+2价，正确，不选D。
考点：硅酸盐的成分二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(10分)【2016届甘肃天水一中高三上学期期中】含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D．（1）与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为．（2）C与氢氟酸反应的化学方程式是．（3）将C与纯碱混合高温熔融时反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E 与全部的D在足量的水中混合后，生成了含A的化合物F．①生成D和F的化学方程式分别为、．②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是．A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚．【答案】（10分，每空2分）⑴⑵SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O⑶①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓；②D。
坩埚与纯碱不能反应，可以使用，正确。
考点：考查了硅元素的单质及化合物的知识。
12．(20分)【2016届山西省曲沃中学校高三上学期阶段性考试】取 A、B 两份物质的量浓度相等的 NaOH 溶液，体积均为 50mL，分别向其中通入一定量的 CO2后，再分别稀释为100mL。
（1）在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2后，溶液中溶质的组成可能是：（填化学式）①__________②___________③____________④______________。
（2）在稀释后的溶液中分别逐滴加 0．1mol/L 的盐酸，产生的 CO2 的体积（标准状况）与所加盐酸的体积关系如图所示：①分别加入足量的盐酸后，溶液中的溶质是_____________，原 NaOH 溶液的物质的量浓度为_________。
②A 曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质的化学式为_________，与盐酸反应产生 CO2的最大体积是_________mL（标准状况）。
③B 曲线表明，原溶液通入 CO2后，所得溶质的化学式为_________，其物质的量之比为_________。
【答案】（共20分，每空各2分）（1）NaHCO3；Na2CO3 ；Na2CO3和NaHCO3；Na2CO3和NaOH（2）①NaCl、HCl；0．15 mol／L②Na2CO3和NaOH；33．6③Na2CO3和NaHCO3 ；1：1考点：考查了化学计算的相关知识。
13．(8分) 【2016届浙江省建人高复学校高三上学期第二次月】硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。
锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：（1）硅元素位于元素周期表的第______________周期____________族。
（2）已知反应Ⅰ得到的粗硅中含有SiC ，其中Si 和SiC 的物质的量之比为2∶1。
写出制造粗硅时的反应方程式 。
SiC 熔融时不导电，工业上常用作耐火和高温炉的材料，由此推知，它属于____________晶体。
（3）因为SiCl 4遇水剧烈水解生成SiO 2和一种酸，所以整个制备过程必须严格控制无水条件。
在干燥Cl 2时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H 2SO 4中。
冷却的作用是 。
【答案】（1）三、ⅣA （共2分。
只要有一处错误，均不给分）石英砂 焦炭/高温 Ⅰ Si （粗Cl 2/300℃Ⅱ SiCl 4 Zn/高温Ⅲ 高纯硅（2）3SiO2＋7C 2Si＋SiC＋6CO↑（2分，配平错扣一分）；原子（2分）（3）使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，使浓硫酸能保持持续的吸水性（1分），同时降低放出的热量（1分）。
考点：碳、硅的性质14．(12分) 【2016届宁夏吴忠中学高三下学期开学考试】某学习小组欲设计实验探究焦炭与二氧化硅反应的产物。