山师附中2022年高三一轮复习-碳、硅及其化合物 无机非金属材料
2022届高三化学一轮复习讲义：碳、硅及无机非金属材料
碳、硅及无机非金属材料复习目标 1.了解C 、Si 元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。
2.了解C 、Si 元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3.了解无机非金属材料的性质和用途。
考点一 碳及其重要化合物1．碳单质(1)存在形式：有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。
①②③(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 ：______________________(冶炼金属)；SiO 2：____________________(制取粗硅)； H 2O ：__________________(制取水煤气)与强氧化性酸反应浓H 2SO 4：________________________________________________；浓HNO 3：答案 C ＋2CuO=====△2Cu ＋CO 2↑ 2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO ↑ C ＋H 2O(g)=====高温H 2＋COC ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 2．CO 、CO 2的性质对比CO 2＋H 2OH 2CO 3CO 2C ，△①O 2；②CuOCO3.碳酸(H 2CO 3)性质：为弱酸、不稳定。
碳酸(H 2CO 3)只能在水中存在。
H 2CO 3在水中与CO 2共存，因此常把CO 2＋H 2O 当碳酸用。
4．碳酸的正盐和酸式盐的比较溶解度Na 2CO 3>NaHCO 3。
热稳定性 正盐>酸式盐>碳酸 溶液pH 同浓度：正盐>酸式盐相互转化 CO 2－3①CO 2＋H 2O ；②H＋OH－HCO －3(1)金刚石和石墨由相同的元素组成，因此它们具有相同的性质(×) 错因：它们的化学性质相似，但物理性质不同。
高考化学碳、硅及无机非金属材料一轮复习(解析版)
碳、硅及无机非金属材料【考情分析】本讲内容在高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。
常与晶体结构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合，重在考查考生创新思维以及理论联系实际的能力。
题型以选择题、推断题为主，难度适中。
【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。
2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
【网络构建】【知识梳理】智能点一碳及其重要化合物1．碳单质(1)常见碳单质的结构和物理性质常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。
(2)化学性质a ．与O 2的反应(用化学方程式表示)： ①O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ； ②O 2充足：C ＋O 2=====点燃 CO 2。
b ．与氧化物反应(用化学方程式表示)： ①与CuO 反应：2CuO ＋C 2Cu ＋CO 2↑； ②与Fe 2O 3反应：Fe 2O 3＋3C 2Fe ＋3CO ↑；③与CO 2反应：CO 2＋C2CO ；④与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)CO ＋H 2(制水煤气)； ⑤与SiO 2反应：SiO 2＋2C Si ＋2CO ↑(制粗硅)；SiO 2＋3CSiC ＋2CO ↑(制金刚砂)c ．与强氧化性酸反应①与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。
②与浓硝酸反应：C ＋4HNO 3(浓)CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。
(3)碳单质的用途：①金刚石结构坚硬，作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温 铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚； ③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等； ④作燃料，用于家庭取暖、做饭等；⑤作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。
2022届高考化学一轮复习训练 碳和硅及其重要化合物(解析版)
碳和硅及其重要化合物一．选择题（共14题）1．(2021·荆州月考)“一带一路”贸易使国外的特色产品走入百姓的日常生活，下列商品的主要成分所对应的材料类型不正确的是(C)泰国银饰埃及棉制品杰克水晶制品土耳其彩瓷金属材料天然高分子材料合成高分子材料无机非金属材料材料的说法中正确的是(C)A．太阳能电池板中的二氧化硅可用作光导纤维B．古代的陶瓷、砖瓦，现代的有机玻璃、水泥都是硅酸盐产品C．航天服材质是由碳化硅陶瓷和碳纤维等复合而成，具有耐高温、防寒等性能D．石英玻璃耐强酸、强碱，可用来制造化学仪器3．下列宝石的主要成分为二氧化硅的是(A)A．水晶 B.琥珀C．刚玉 D.珍珠4．二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料(如图)。
下列说法正确的是(C)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都是光导纤维材料C．在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效D．图中所示转化反应都不是氧化还原反应解析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反应得到的SiF4不属于盐类，A项错误；SiO2是光导纤维材料，Si为半导体材料，B项错误；CoCl2在吸水和失水状态下显示不同的颜色，C项正确；制取Si的过程中涉及了氧化还原反应，D 项错误。
5．(2021·北京二十中月考)有以下六种饱和溶液：①CaCl 2；②Ca(OH)2；③Na 2SiO 3；④Na 2CO 3；⑤NaAlO 2；⑥NH 3·H 2O 和NaCl ，分别持续通入CO 2，最终不会得到沉淀或析出晶体的是( A )A ．①②B.③⑤ C ．①⑥ D.④⑥解析 碳酸比盐酸酸性弱，CO 2与CaCl 2溶液不反应，无沉淀生成；过量的CO 2与Ca(OH)2发生反应：Ca(OH)2＋2CO 2===Ca(HCO 3)2，无沉淀生成；碳酸比硅酸酸性强，过量的CO 2与Na 2SiO 3溶液发生反应：2CO 2＋Na 2SiO 3＋2H 2O===2NaHCO 3＋H 2SiO 3↓，产生硅酸沉淀；过量的CO 2通入饱和Na 2CO 3溶液中发生反应：Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3，因为NaHCO 3溶解度比Na 2CO 3小，所以有NaHCO 3晶体析出；NaAlO 2溶液中通入过量的CO 2，由于碳酸酸性比Al(OH)3强，所以会生成Al(OH)3沉淀和NaHCO 3，其化学方程式为2H 2O ＋NaAlO 2＋CO 2===Al(OH)3↓＋NaHCO 3；CO 2、NH 3·H 2O 和NaCl 反应生成NH 4Cl 和NaHCO 3，NaHCO 3的溶解度较小，最终析出NaHCO 3晶体，故①②符合题意。
山师附中2022年高三一轮复习-非金属及其化合物
2022届老高考化学一轮复习45分钟专题精准训练：非金属及其化合物(建议用时：45分钟)一、单项选择题（本大题共18小题，每小题只有一个正确选项）1．氮及其化合物的转化关系如下图所示。
则下列说法不正确的是( )A ．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B ．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C ．上述所有反应都是氧化还原反应D ．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO 2 2．减少酸雨产生的途径可采取下列中的哪些措施( )①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱修高 ③燃料脱硫 ④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等 ⑤开发新能源 A ．①②③ B．②③④⑤ C ．①③⑤ D ．①③④⑤3．化学与社会、生活密切相关，下列说法错误的是( ) A ．压榨菜籽油和浸出菜籽油都利用了萃取原理B ．用碳粉和铁粉制作的“双吸剂”使用时会发生电化学腐蚀C ．绿色化学最理想的“原子经济”就是反应物原子利用率为100%D ．推广使用可降解塑料可以减少“白色污染”4．有一种盐X 和NaOH 反应，产生有刺激性气味的气体Y ，Y 经过一系列氧化之后，再溶于水可得到一种酸Z ，Y 与Z 反应又可以生成X ，X 为( ) A ．NH 4NO 3 B ．NH 4Cl C ．(NH 4)2SO 4 D ．(NH 4)2CO 3 5．在下列反应中，硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( )A ．FeO 和HNO 3B ．Al(OH)3与HNO 3C ．H 2S 和HNO 3D ．CaO 与HNO 36．下列有关实验装置的说法正确的是( )A ．用图1装置制取干燥纯净的NH 3B ．实验室可以用图2装置制备Fe(OH)2C ．用图3装置可以完成“喷泉”实验D．用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生的NO2体积7．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A 浓氨水CaO NH3H2OB 浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C 稀硝酸Cu NO2H2OD 浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液8．将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与所通入CO2的体积关系如图所示。
2022年高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物课时4 无机非金属材料(基础课)
(2)二氧化碳和二氧化硅
二氧化硅
二氧化碳
类别
均为酸性氧化物
结构
由氧、硅原子构成空间网状 直线形结构，存
结构
在单个CO2分子
物理性质
硬度大，熔、沸点高，常温 下为固体，不溶于水
熔、沸点低，常 温下为气体，微 溶于水
二氧CO3
与酸反应 只与氢氟酸反应：SiO2＋ 4HF===SiF4↑＋2H2O
【考必备·清单】
1．碳、硅的存在形态、物理性质和用途
存在 形态
碳 游离态和化合态
硅 化合态
单质 结构
物理 性质
用途
金刚石：正四面体空间网状
结构
晶体硅：正四面体空间
石墨：层状结构
网状结构
C60：足球形分子
金刚石：熔点高、硬度大 石墨：硬度小、电的良导体
晶体硅：灰黑色固体， 有金属光泽、熔点高、 硬度大，有脆性
△ d．能与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓) ===== CO2↑＋2SO2↑＋ 2H2O。
(2)硅单质的化学性质——还原性 △
①能与O2反应：Si＋O2===== SiO2； ②能与氢氟酸反应(用化学方程式表示，下同)：Si＋ 4HF===SiF4↑＋2H2↑； ③能与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3 ＋2H2↑。
应自发进行
D．实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳 解析：CO2不是大气污染物，也不能形成酸雨，A、B错；C
项为熵增的吸热反应，高温有利于自发进行。 答案：C
3．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：
①SiO2＋2C=高==温== Si(粗)＋2CO↑ ②Si(粗)＋2Cl2==△=== SiCl4 ③SiCl4＋2H2=高==温== Si(纯)＋4HCl 关于上述反应的叙述不正确的是
2024届高考化学一轮总复习第四章非金属及其化合物第四节碳硅及无机非金属材料课件
A.可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl 4NH3↑＋2H2O
B.具有吸水性，需要密封保存
CaSiO3＋2CaCl2＋
C.能与 SO2 反应生成新盐 D.与足量盐酸作用，所得固体产物主要为 SiO2
解析：Ca3SiO5 可以写成 CaSiO3·2CaO，可与 NH4Cl 反应生成 CaCl2、NH3 和 H2O，A 正确；水泥由黏土和石灰石经高温烧制而 成，具有吸水性，为防止吸水变硬，要将水泥密封保存，B 正确；
第四节 碳硅及无机非金属材料
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课标要求
1.能知道传统的无机非金属材料陶瓷、 玻璃、水泥的制备原料、成分及其主要 应用。 2.能结合具体实例了解新型无机非金属 材料的结构特点、性能及其主要应用。 3.能了解制备高纯度硅的化学原理。 4.能从材料组成的角度对生活中常见的 材料进行分类，能根据使用需求选择适 当的材料、解释使用注意事项，并能科 学合理使用。
() (2)水泥具有水硬性。( ) (3)制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英。( ) (4)Si 和 SiO2 都可用于制造光导纤维。( ) (5)非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4。( ) (6)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应。( ) (7)SiO2 是酸性氧化物，可溶于强碱，不溶于任何酸。( )
碳原子构成的一
品，抗癌药物等
系列笼形分子
碳纳 米管
石墨片层卷成的 直径纳米级的管 状物
比表面积大，具 有高的强度和优 良的电学性能
生产复合材料、电池 和传感器等
（续表）
新型材料
结构特点
主要性能
主要应用
石墨烯
只有一个碳原子直径 厚度的单层石墨
电阻率低、热 导率高、具有 很高的强度
2022高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物 第1节 无机非金属材料的主角——硅课件
5．硅酸(H2SiO3)不溶于水，无色透明胶状(硅胶)，有弱酸性：H2SiO3＋ 2NaOH===Na2SiO3 ＋ 2H2O ， 但 其 酸 性 比 碳 酸 酸 性 弱 ： Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
6．H2SiO3 制备方法：Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl；因 SiO2 不 溶于水，不能用 SiO2 与水反应制得。
D．3、6
2．“嫦娥飞天、玉兔登月”，实现了中华民族“九天揽月”的伟大梦想。
制造登月车太阳能电池板的半导体材料是( C )
A．铝合金
B．二氧化硅
C．硅
D．铁合金
[解析]制造登月车太阳能电池板的半导体材料是硅，答案选 C。
3．下列说法正确的是( C ) A．SiO2 可用于制造电脑芯片 B．浓硫酸可刻蚀石英制艺术品 C．硅在自然界中主要以化合态形式存在 D．单质硅性质很稳定，常温下与任何物质不反应 [解析]A.SiO2 可以用于制造光导纤维，单质 Si 用于制造电脑芯片，错误； B.二氧化硅与氢氟酸反应，不与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸可刻蚀石英制 艺术品，错误；C.硅为亲氧元素，在自然界中主要以化合态的形式存在，正 确；D.单质 Si 化学性质稳定，但是其可以与 HF、F2 等反应，错误。
回答下列问题： (1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入 几滴硝酸。加入硝酸的目的是____________________________________，还 可使用________代替硝酸。 (2)沉淀 A 的主要成分是________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应， 该反应的化学方程式为________________________________________。
山东专用2022届高考化学一轮复习专题七碳硅及其化合物无机金属材料课件
考点帮▪必备知识通关
1.硅酸盐材料
水泥
普通玻璃
陶瓷
生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英砂
考法帮▪解题能力提升
3.含硅化合物的特殊性
(1)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能直接与水反应制备H2SiO3。
(2)酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO2能跟HF反应:SiO2+4HF
SiF4↑+
2H2O。
(3)无机酸一般都易溶于水,但H2SiO3难溶于水。
(4)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液(Na2SiO3水溶液俗称水
高分帮 “双一流”名校冲刺 析素材·专题突破 素材5 草酸和草酸盐的性质和应用
考点 1 碳、硅及其化合物
考点帮▪必备知识通关
碳、硅及其化合物
(1)碳、硅的主要单质的物理性质
物质
石墨
金刚石
晶体硅
色、态 深灰色片状固体无色透明固体
有金属光泽的 灰黑色固体
晶体类型 混合型晶体 原子晶体
原子晶体
硬度
质软
答案 1.✕ 2.√ 3.✕ 4.√ 5.✕
考点帮▪必备知识通关
(3)硅的工业制法 ①制取粗硅:工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。
②粗硅提纯
考点帮▪必备知识通关
深度学习·概括关联
1.SiHCl3、SiCl4能与H2O发生反应,SiHCl3+3H2O
H2SiO3↓+3HCl+
下列说法正确的是
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
B.化合物A既能溶于NaOH溶液又能溶于氢氟酸
C.反应④的离子方程式为2R+2OH-+2H2O
2022版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第一讲碳硅及其化合物无机非金属材料学案新人教版
第一讲碳、硅与其化合物无机非金属材料考点一碳与其化合物(命题指数★★★★★)1．碳(1)碳存在形态、物理性质与用途碳最外层4电子数存在形态游离态、化合态结构金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边形层状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软，有滑腻感用途金刚石可作切割刀具；石墨可作电极、铅笔芯(2)碳的化学性质写出①～④的化学方程式：①C ＋CO 2=====高温 2CO 或2C ＋O 2=====点燃 2CO 。
②CO 2＋C=====高温 2CO 。
③CuO ＋C=====高温 Cu ＋CO ↑。
④C ＋H 2O(g)=====高温 CO ＋H 2(制水煤气)。
2．碳的氧化物：(1)一氧化碳的性质与应用①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
②化学性质与应用(写出有关化学方程式)a ．可燃性：2CO ＋O 2=====点燃 2CO 2，可作燃料。
b ．复原性：CO 复原Fe 2O 3的反响为3CO ＋Fe 2O 3=====高温 2Fe ＋3CO 2，可用于冶炼金属。
CO 是不成盐氧化物，当引起人体中毒时，酸碱不能解毒。
CO 2是酸性氧化物，能形成温室效应，但不是大气污染物。
(2)CO 2的性质与应用化学式CO 2 构成CO 2分子 物理性质气体，熔、沸点低，溶于水与碱性氧化物反响CaO ＋CO 2=====△ CaCO 3 与碱溶液反响2NaOH ＋CO 2===Na 2CO 3＋H 2O 与盐反响 Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓与碳反响 C ＋CO 2=====△ 2CO与H 2O 作用 CO 2＋H 2O H 2CO 3与酸反响不反响 用途干冰用于人工降雨，合成肥料1．判断如下说法是否正确，正确的打“√〞，错误的打“×〞。
(1)金刚石和石墨由一样的元素组成，因此它们具有一样的性质。
2022届高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳硅及其化合物教案新人教版
第一节碳、硅及其化合物考纲定位要点网络1.掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解碳、硅单质及其重要化合物对环境的影响。
3.了解常见的无机非金属材料。
4.了解碳、硅单质及其重要化合物的制备方法。
碳、硅及其氧化物知识梳理1．碳、硅单质的存在形式、结构、物理性质和用途碳硅存在形式游离态和化合态化合态单质的结构金刚石：立体网状结构；石墨：层状结构；C60：足球形分子晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大、有脆性用途金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯。
C60可作催化剂或催化剂载体晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2．碳、硅的化学性质(写出有关化学方程式) (1)碳的化学性质(2)硅的化学性质①与氢氟酸反应：Si ＋4HF===SiF 4↑＋2H 2↑。
②与NaOH 溶液反应：Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。
③与O 2反应：Si ＋O 2=====△SiO 2。
④与Cl 2反应生成SiCl 4。
[辨易错](1)金刚石、石墨、C 60为碳的同位素。
( ) (2)金刚石的熔点比C 60的高，金刚石与石墨的沸点相同。
( ) (3)根据2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑可知C 的还原性强于Si 。
( ) (4)碳、硅均可与浓硝酸反应。
( )[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× 3．碳、硅的氧化物 (1)一氧化碳的性质及应用①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒。
中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，使人因缺氧而中毒。
②化学性质及应用(写出有关化学方程式) a ．可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，可作燃料。
b ．还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2，可用于冶炼金属。
2022高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1讲碳硅及其重要化合物训练含解析
碳、硅及其重要化合物1．(2021·湖北沙市中学检测)改革开放40多年以来，我国的“科学技术”取得了令人瞩目的成就。
下列有关材料的说法不正确的是( )A ．5G 芯片“巴龙5000”的主要材料是SiO 2B ．“玉兔二号”的太阳能电池帆板的材料是高纯硅C ．光导纤维传导光的能力很强，是非常好的通信材料D ．碳化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机A [5G 芯片“巴龙5000”的主要材料是Si ，A 项错误；太阳能电池帆板的主要材料是高纯硅，B 项正确；光导纤维的主要成分是SiO 2，传导光的能力很强，是非常好的通信材料，C 项正确；碳化硅陶瓷耐高温且不易传热，可作耐高温材料，用于制造柴油机等，D 项正确。
]2．(2021·四川雅安高三调研)科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的前景。
下列说法错误的是( )A ．CO 2是自然界碳循环中的重要物质B ．CO 2加氢转化为乙烯，CO 2被还原C ．CO 2电催化时，在阳极转化为燃料D ．CO 2与环氧丙烷可合成可降解塑料C [CO 2电催化时，在阴极发生还原反应转化为燃料，C 项错误。
]3．(2021·安徽阜阳检测)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场 “革命”。
它可以按下列方法制备：SiO 2――→①C 高温 Si(粗)――→②HCl 300℃ SiHCl 3――→③过量H 21 000℃～1 100℃Si(纯)下列说法正确的是( )A ．步骤①的化学方程式为SiO 2＋C=====高温Si ＋CO 2↑B ．灼烧熔融的Na 2CO 3固体，可用石英坩埚C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D．反应①③中硅元素均被还原D[步骤①中焦炭过量，反应生成Si和CO，A项错误；石英坩埚中含有SiO2，高温熔融Na2CO3固体时反应生成Na2SiO3，B项错误；硅、二氧化硅都能与氢氟酸反应生成SiF4气体，C项错误；反应①、③中Si均由＋4价降低到0价，硅元素均被还原，D项正确。
2022高考化学一轮复习同步练习：碳、硅及其重要化合物
练案[10]第四章非金属及其重要化合物第10讲碳、硅及其重要化合物A组基础必做题1．2022·山西省实验中学联考有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是 DA．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等，二氧化硅可用于制造光导纤维，A不正确；用于雕刻玻璃纹饰的是氢氟酸，而不是NaOH溶液，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。
2．2022·贵州贵阳一中月考材料与国民经济建设、国防建设、人民生活密切相关。
下列关于材料的说法正确的是 C A．太阳能电池板中的二氧化硅可用作光导纤维B．古代的陶瓷、砖瓦、现代的有机玻璃、水泥都是硅酸盐产品C．航天服材质是由碳化硅陶瓷和碳纤维等复合而成，具有耐高温、防寒等性能D．石英玻璃耐强酸强碱，可用来制造化学仪器[解析] 太阳能电池板中使用的材料是单质硅而不是二氧化硅，故A错误；有机玻璃为聚甲基丙烯酸甲酯，为有机高分子材料，不是硅酸盐产品，而古代的陶瓷、砖瓦、现代的水泥都是硅酸盐产品，故B错误；航天服材质是由碳化硅陶瓷和碳纤维等复合而成，这种材料具有耐高温、防寒等性能，故C正确；石英的成分是二氧化硅，能和强碱反应，如2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O，所以石英玻璃不耐强碱，故D错误。
3．2022·山东潍坊昌乐二中一模《天工开物》记载，“凡埏泥浩瓦，掘地二尺余，择取无砂黏土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉主要为青色，与造砖同法”。
2022届新高考化学一轮复习碳硅及无机非金属材料学案(1)
第14讲 碳、硅及无机非金属材料考纲要求核心素养1.了解碳的重要化合物的制备方法，掌握碳及其化合物的主要性质及应用。
2.了解碳及其化合物对自然资源的综合利用、生态环境及环境保护的影响。
3.了解无机非金属材料的分类、组成、性能及应用。
宏观辨识与微观探析能从不同层次认识碳及其化合物的多样性。
能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
证据推理与模型认知通过分析、推理等方法认识研究碳及其化合物的相互关系，建立模型。
能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
科学态度与社会责任了解二氧化碳对环境的影响，具有可持续发展的意识以及绿色低碳的生活方式，赞赏碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。
考点一 碳及其重要化合物知识梳理————————————————夯实基础 强化要点1．碳单质存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。
(1)金刚石―→―→⎩⎪⎨⎪⎧碳原子的排列方式：正四面体空间网状结构物理性质：熔点高，硬度大，不导电(2)石墨―→―→⎩⎪⎨⎪⎧碳原子的排列方式：层状结构，每层为正六边形的平面网状结构物理性质：熔点高，硬度小， 能导电(3)足球烯C 60―→―→⎩⎪⎨⎪⎧碳原子的排列方式：“足球”状分子，由正五边形和正六边形排列而成物理性质：不导电2．碳的氧化物(CO 和CO 2) (1)一氧化碳的性质及应用①物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。
②化学性质及应用(写出有关化学方程式) a ．可燃性：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，可作燃料。
b ．还原性：CO 还原Fe 2O 3的反应为3CO ＋Fe 2O 3=====高温2Fe ＋3CO 2，可用于冶炼金属。
(2)CO 2在自然界中的循环①CO 2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
②自然界消耗CO 2的主要反应： a ．溶于江水、海水中：CO 2＋H 2O H 2CO 3；b ．光合作用将CO 2转化为O 2；c ．岩石的风化：CaCO 3＋H 2O ＋CO 2===Ca(HCO 3)2。
高考化学一轮复习第四章第1节碳、硅及无机非金属材料教师用书全
可编辑修改精选全文完整版高考化学一轮复习第四章第1节碳、硅及无机非金属材料教师用书[考试说明] 1.了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。
2.了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。
3.了解常见无机非金属材料的性质和用途。
[命题规律] 碳、硅及其化合物的性质是高考的常考点，其考查方式有：结合原子结构、元素周期律以选择题型考查碳、硅及其化合物的性质及应用；以新材料、新技术为背景结合工艺流程图以填空题型考查碳、硅的化合物的性质及应用等。
考点1 碳、硅单质及其氧化物的性质知识梳理1.碳单质的存在、性质和用途2．硅单质的存在、性质和制备(1)存在、结构及物理性质(2)化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与F 2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与O 2、Cl 2等少数非金属单质化合。
写出下列相关反应的化学方程式：(3)工业制备 反应原理：①制粗硅□20SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑， ②粗硅的提纯□21Si ＋2Cl 2=====高温SiCl 4、□22SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
3．碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO 是无色无味的□23有毒气体，□24不溶于水，可用作气体燃料和冶金工业的□25还原剂。
(2)二氧化碳和二氧化硅(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，H2O为氧化剂。
(2)不能依据反应2C ＋SiO 2=====高温Si ＋2CO↑来说明C 的还原性比Si 强，也不能依据反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑来说明SiO 2水化物的酸性比H 2CO 3强。
(3)用于半导体材料的是高纯的晶体硅，用作光导纤维材料的是SiO 2。
(4)SiO 2是酸性氧化物，但能与HF 反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。
盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为SiO 2与碱溶液反应生成具有黏性的Na 2SiO 3。
2022版化学复习课后集训3碳硅与无机非金属材料含解析
碳、硅与无机非金属材料(建议用时：40分钟)1．化学与生产、生活、社会密切相关。
下列说法不正确的是()A．碳纳米管是一种比表面积大的有机合成纤维，可用作新型储氢材料B．空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能C．在家可用食醋代替CO2来增强漂白粉的漂白性D．“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入，得气即发，并无涩味."文中的“气”是指乙烯A[碳纳米管的主要成分为单质碳，不属于有机合成纤维，A 项错误；空间实验室的硅电池板中单质硅为半导体材料，可将光能直接转换为电能,B项正确；酸性：醋酸〉碳酸〉次氯酸,故在家可用食醋代替CO2将Ca(ClO）2转化为次氯酸，提高次氯酸的浓度，从而增强漂白性，C项正确;乙烯是植物生长调节剂，可以催熟水果，D项正确。
]2．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,具有广泛的应用前景，如图为单层石墨烯的结构示意图,设N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是()A．石墨烯中C的杂化类型为sp2B．加热SiC晶体脱除Si可制得石墨烯，该过程属于分解反应C．石墨烯是一种新型有机材料D．24。
0 g石墨烯中由C原子连接成的六元环的个数约为N A 个C［由图可知石墨烯中每个碳原子与相邻3个碳原子间形成3个σ键，碳原子采取sp2杂化，A正确；加热SiC晶体脱除Si的方法制得石墨烯,属于氧化还原反应，也是分解反应，B正确；石墨烯是碳的单质，C错误;石墨烯结构中，每个碳原子被3个六元环共用，即每个六元环分摊错误!个碳原子,故一个六元环含有6×错误!＝2个碳原子，则24。
0 g石墨烯含有2 mol碳原子，其连接成的六元环的个数约为N A个，D正确。
]3．将足量CO2气体通入水玻璃（Na2SiO3溶液）中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是（) A．Na2SiO3B．Na2CO3、Na2SiO3C．Na2CO3、SiO2D．SiO2A[将足量CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3；加热蒸干高温灼烧时发生反应：H2SiO3错误!H2O＋SiO2，2NaHCO3错误!Na2CO3＋CO2↑＋H2O；SiO2＋Na2CO3错误!Na2SiO3＋CO2↑,最后所得固体物质是Na2SiO3，故选A。
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2022届老高考化学一轮复习45分钟精准训练：碳、硅及其化合物无机非金属材料(建议用时：45分钟)一、单项选择题（本大题共20小题，每小题只有一个选项符合题目要求）1．有一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是碳化硅、陶瓷和碳纤维。
下列有关该新型材料的叙述正确的是( )A．耐高温但不耐腐蚀B．比钢铁轻，但质地较脆C．有固定的熔点D．是一种新型无机非金属材料2．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl关于上述反应的叙述不正确的是( )A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅3．绿色化学实验指在绿色化学思想的指导下，对常规实验进行改革而形成的实验新方法。
下列符合绿色化学实验操作的是( )A．将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中B．将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中C．将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全D．将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离4．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl=====△CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO25．《光明日报》报道称，中科院大连化学物理研究所的研究团队利用多功能催化剂首次实现了CO2直接加氢制汽油的过程。
其转化过程如图所示。
下列说法中正确的是( )A ．反应①的产物中含有水B ．反应②为化合反应C ．所制得的汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物D ．这种人造汽油用作汽车的燃料时，汽车尾气中不含氮氧化物6．福建省三钢集团近年来大气污染治理成绩显著，厂区“绿”意盎然。
治理后，钢铁厂排放的尾气中，下列物质含量最大的是( ) A ．CO 2 B ．NO 2 C ．SO 2 D ．PM 107．常温下，向Ba(OH)2和NaOH 混合溶液中缓慢通入CO 2至过量(溶液温度变化可忽略不计)，生成沉淀的物质的量与通入CO 2体积的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )A ．b 点时溶液中溶质为NaHCO 3B ．V 4的值为90C ．V 1、V 2、V 3时，溶液中c(Ba 2＋)·c(CO 2－3)相等D ．原混合溶液中n[Ba(OH)2]∶n(NaOH)＝1∶2 8．下列说法中正确的是( )A ．单质――→O 2氧化物――→H 2O 酸或碱――→NaOH 或HCl 盐，硅单质可以按上述关系进行转化B ．若a 、b 、c 分别为Si 、SiO 2、H 2SiO 3，则可以通过一步反应实现如图所示的转化关系C ．二氧化碳和二氧化硅都可溶解在NaOH 溶液中D ．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al 2Si 2O 5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al 2O 3·SiO 2·H 2O9．硅及其化合物已被广泛用于生产生活中，下列说法不正确的是( )A ．图1是常见于汽车中的小摆件“苹果花”，它的动力源于以Si 为原料的太阳能电池B ．互联网通过光纤交换信息，光纤的主要原料是SiO 2C ．硅酸钠溶液的俗名是水玻璃，常用作木材的阻燃剂D ．图2中这幅玻璃上的精美刻花，是工艺师用盐酸刻蚀玻璃形成的 10．CO 2通入下列各溶液中，不可能产生沉淀的是( )A．CaCl2溶液B．石灰水C．饱和Na2CO3溶液D．Na2SiO3溶液11．二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。
下列叙述错误的是( )A.海水酸化能引起HCO－3浓度增大、CO2－3浓度减小B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCO－3H＋＋CO2－3D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境12．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl=====△CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO213．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域。
如图是用稻谷壳为基本原料制取水玻璃的工艺流程：下列说法错误的是( )A．若是在实验室中进行操作B、操作D，则均需要用到玻璃棒B．反应器中的离子方程式为2OH－＋SiO2===SiO2－3＋H2OC．操作C可提高原料的利用率D．操作A为稻壳在空气中充分燃烧14．水玻璃(Na2SiO3溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。
如图是用稻壳灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工艺流程：下列说法正确的是( )A ．原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B ．操作A 与操作B 完全相同C ．该流程中硅元素的化合价发生改变D ．反应器中发生的复分解反应为SiO 2＋2NaOH===Na 2SiO 3＋H 2O 15．下列说法正确的是( )A ．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应B ．酸性氧化物都只能与碱反应，不能与任何酸发生反应C ．工业上用焦炭和石英制取粗硅的化学方程式为SiO 2＋C=====高温Si ＋CO 2↑ D ．不能用SiO 2与水反应来制取硅酸，不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化 16．下列关于CO 2和SiO 2性质的说法中，不正确的是( ) A ．CO 2与SiO 2在物理性质上差别很大B ．SiO 2不与CaCl 2溶液反应，而CO 2通入CaCl 2溶液中可得到白色沉淀C ．CO 2和SiO 2都是酸性氧化物，都能与NaOH 溶液反应D ．CO 2通入水玻璃中可以得到硅酸17．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( ) A ．H 2SiO 3SiO 2――→盐酸SiCl 4B ．Cu ――→稀硝酸△Cu(NO 3)2(aq)Cu(NO 3)2(s)C ．ClCH 2—CH 2Cl ――→NaOH （aq ）△HOCH 2—CH 2OH ――→Cu （OH ）2△HOOC —COOHD ．Al ――→Fe 3O 4高温Al 2O 3――→NaOH （aq ）NaAlO 2(aq) 18．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称半导体材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场革命。
它可以按下列方法制备：下列说法不正确的是( )A ．步骤①的化学方程式为：SiO 2＋C=====高温Si ＋CO 2↑ B ．步骤①中每生成1 mol Si ，转移4 mol 电子C ．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料D ．SiHCl 3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl 4(沸点67.6 ℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl 319．青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为Na 2Fe 5Si 8O 22(OH)2，青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO ，下列说法中正确的是( ) A ．青石棉属于新型无机非金属材料B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O·FeO·2Fe2O3·8SiO2·H2OC．1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗9 L 2 mol·L－1HNO3溶液D．1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗6 L 2 mol·L－1HF溶液20．蛇纹石由MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3组成。
现取一份蛇纹石试样进行实验：首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀X和溶液Y中分别加入NaOH溶液至过量。
下列叙述不正确的是( )A．沉淀X的成分是SiO2B．将蛇纹石试样直接溶于过量的NaOH溶液后过滤，可得到红色颜料Fe2O 3C．在溶液Y中加入过量的NaOH溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是Fe(OH)3和Mg(OH)2D．溶液Y中的阳离子主要是Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋二、非选择题(本大题共5小题)21．硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
(1)新型陶瓷Si3N4的熔点高、硬度大、化学性质稳定。
工业上可以采用化学气相沉积法，在H2的保护下，使SiCl4与N2反应生成Si3N4沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式：_______________________________。
(2)一种工业用硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)，已知硅的熔点是 1 420 ℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。
一种合成氮化硅的主要工艺流程如下：①净化N2和H2时，铜屑的作用是__________，硅胶的作用是_____________________________________________。
②在氮化炉中发生反应3SiO2(s)＋2N2(g)===Si3N4(s)＋3O2(g)ΔH＝－727.5kJ·mol－1，开始时，严格控制氮气的流速以控制温度的原因是______________ ____________；体系中要通入适量的氢气是为了________。
③X可能是________(填“盐酸”“硝酸”“硫酸”或“氢氟酸”)。
22．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。
回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是__________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有________。
装置B的主要作用是______________________。
(2)乙组同学认为，草酸晶体分解产物还有H2O和CO。
①要证明H2O生成，可选用试剂________。
②要证明CO生成，除上述装置涉及的试剂和干燥剂外还需要的试剂有________。