课时素养达标(23)碳、硅和无机非金属材料-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习课时素养达标

NO产生，一氧化氨和氧气反应生成红棕色气体二氧化意气体， 生具有酷性的硅酸钠，玻璃富粘在瓶口不能被打开，其反应原理 通入氧气温度越高反应速率越快，通入热的氧气；(4)由于装置 是2NaOH+SiO,一Na,SiO+H,(O:SiO,能和酸反应的只有 中有残留的气体，所以在A中反应完成和D中出现现象后还须 HF,其反应方程式为SiO,十4HFSF,◆+2H.O:(4)SiO 进行的操作是：打开K,、K2持续通入一段时间的N。和O2,以 能和NaCO反应产生Na2SiO,也能和Ca(CO反应产生 把气体究全排尽：(5)①硝酸的总的物质的量是0.54mol,剩余 硝酸是0.01mol,所以参加反应的硝酸是0,54mol一0.04m0 CaSiO,,其反应方程式分别为NC0,十Si0,高通NsO+ =0.5mol:②要计算钢的质量分数，还需要计算出生成的N2(O C0,↑.CaC0,十si0,高Cas0,+C0,+,SiC是两种不同的排 的质量，所以还需要测量C中烧瓶在实验前后增加的质量： 全属元素用共价键构成的共价化合物。 (6)铜银合金和硝酸全部反应生成铜盐和银盐，利用A装置中 银离子和氯离子形成的氯化银沉淀称量，计算得到合金中钢的 8.答案(1)Si SiO,4HF+SiO2SiF,↑+2H2O 质量分数。 (2)2C+Si0, 高温si+2C0↑ 课时素养达标（二十三） (3)Zn+2Ht-Zn2++H2↑ 1.C[A.制作日琴园盘的石材主要为大理石，属于无机非全属材 (4)氢氧化钠溶液(5)在装置A与装置B之间连接一个盛有浓 韩，A正确：B.由两种或两种以上的全属与全属或非金属经一定 疏酸的洗气瓶（或碱石灰的干燥管） 方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械表中由相 解析(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是S引：光导纤维 钻镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B正确；C.基于石 的主要成分是SO,:二氧化硅和氢袁酸反应生成四意化硅气体 英品体振荡静性计时的石莫表，其中石英的成分为SO,C错 和水，用氢复酸来雕刻玻璃的原理为4HF十SiO,一SF,◆十 误：D.目前“北京时间”投时以绝原子钟为基准，Cs的质量数 2HO:(2)步骤①是SiO和C在高温条件下生成Si和CO,反应 为135，质子数为55，D正确：故选C. 的化学方程式为2C+S10,高温si+2C0↑：(3)装夏A中锌和稀 2,D[A.硅酸盐材耕是传统的无机非金属材补，主要包括：破璃 硫酸反应生成硫酸锌和氨气，发生反应的离子方程式为Z十 水泥、陶瓷，救A正确：B.新型无机非全属材补不但竟服了传统 2H十一Zm+十H,↑：(4)SiCI在潮湿的空气中能与水发生反 的无机非全属材料的缺，点，而且同时还具有了如能承交高温、强 度较高，故B正确：C,高温结构材料属于新型的无机非金属材 应生成氯化氨和硅酸，所以为防止空气污柒，含有SC】的尾气 料，具有时高温，耐酸碱腐蚀，硬度大，耐磨损，密度小等优点，故 可通入盛有氢氧化纳溶液的烧杯中：(5)S】在湖湿的空气中 C正确：D.新型无机非会属材料如高强结构陶凳(SN:陶瓷 能与水发生反应，用该装置制备的敛气中含有水燕气，可能会导 SC陶瓷)的主要成分不是硅酸盐，只有传统无机非金属材料才 致实验失败，为保证制备纯硅实验的成功，在装置A与装置B之 是硅酸盐，故D辑误；故答案远D 间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶 3,C[C0的，沸点低，可溶于水，S0的熔、沸点高，硬度大，不 9,C[浓硫酸与NaC1固体混合加热发生复分解反应产生NSO 溶于水，两者都是酸性氧化物，和其物理性质没有因果关系，A 和HC1,HC1气体经浓硫酸千燥后与粗硅发生反应产生SHC, 错：CCO和SiO反应是因为生成的CO为气体，脱离反应体 然后经冰盐浴降强后冷凝为液体物质，多余的H(☐】可以被干燥 系，不能说明HCO1的酸性比HSiO3弱，B错：SiO和HF反 管的碱石灰吸收然后排放，碱石灰还可以吸收空气中的HO蒸 应是SO的特殊性质，生成物不是盐类，不能说明SO,是两性 气，防止SHCI。遇水剧烈反应导致变质，据此回答。A,工业上 氧化物，D错。门 用过量的焦炭与石英砂混合治炼粗硅，发生反应严生S、CO,反 4.D[题图中CO,在药碱性条件下转化成NgCO、NaHCO,遇 应的化学方程式为S10,十2C高磁si+2C0+,A错误：B.使用浓 氯化钙发生2HCO5+Cm+CaCO1↓十CO,↑+H,O,生成 H,SO,和Na混合加热制取HCI利用了浓H2SO的高沸点、 CC)。沉淀，钙化同时释放C(),再经光合作用，形成有机物参 难挥发性，而不是其脱水性，B错误：C,由于SiHCL的熔点为 与海洋碳猫环。A.CO,经光合作用形成有机物参与海洋破漪 128℃，沸，点为33℃，所以冰盐浴的目的为降低救集客器的温 环，过程中能将太阳能转化为化学能，故A正确：B.钙化生成 度，使SHC1冷凝为液体，C正确；D.千嫌管中的碱石灰是碱性 CaCO,沉淀同时释放CO2的离子方程式：2HCO+Ca2+ 干燥剂，可以吸收HC1尾气，并可以防止空气中的水分进入收集 CCO3↓十CO,↑十HO,故B正确C,温度高或酸性条件下 客器，而不能用无水CCl,硅胶等固体千嵊剂皆换，D错误；故 二氧化碳在水中溶解度小，影响海洋碳：环的因素主要有海水 合理送项是C, 的酸碱性、水温、藻类生物的分布等，故C正确：D,光合作用，碳 10,BC[电解饱和食盐水得到NaOH、H和CL、Y和Z在，点燃的 由十4价降为0价，每生成0.1mol(CHO),转移电子数为 条件下能够发生反应，即X为NOH,根据题给流程图可知 0.4rVA,故D错误。] SiHCL被还原成Si,即Y为H。,Z为Cl,A法正确：焦炭和 5.D[石墨烯是碳的单质，A错误：氧化石墨娇含有氢元意，故不 是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C错误：由于氧 石英发生的制反应为S10,十3C高温sC+2C0+,由方程式可 化石墨烯站构中含有接基和羧基等亲水基团，所以它具有一定 知，焦炭既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之 的亲水性，D正嘛。 比为112，B说法错误：SHCl水解的产物是H,SiO、H和 6.B[A.反应①是Si0,+2C高墨si+2C0+,所以X为C0.A项 HC1,推断出SiHCI中H为一1价，则Si的化合价为+4价，C 错误：B.反应②产生的H可以用于反应③中，反应③产生的 泥法错误：多品硅为单质，是硅的一种同素异形体，D说法 HCI可以用于反应②中，所以H和HC1可以循环利用，B项正 正确。门 确：C.反应②和③的反应条件不月，不是互为可逆反应，C项错 11.BC[A.操作A为过滤，操作B为蒸发求缩，是两种不同的操 误：D,硅太阳能电池和计算机芯片所用的材科都是Si,而光导斩 作，故A错误：B.二氧化硅中硅元素的化合价是十4价，硅酸钠 维用的材料是SiO2,D项错误：答案选B] 中硅元素的化合价也是十4价，所以孩流程中硅元素的化合价 7.答案(1)NAC否Na SiO3+CO,+HO一NCO+ 没有发生改变，故B正确：C,稻壳灰来源广泛价格低廉，活性炭 H2SiO1￥ 具有吸附性，有较高的经济价值，故C正确：D.反应器中发生的 反应为SiO+2NaOH一NSO十HO,不属于复分解反 (2)Si0SiC1+2H2 高温S十AHC 应，故D错误。门 (3)2NaOH+SiO,一Na Sio+H,O Sio,+4HF—SiF4↑ 12.答率(1)3SiC1+2N,+6H,-SiN1+12HC1 +2H0 (2)①除去原料气中的氧气除去生成的水蒸气 ②该反应是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化成团，阻碍与 (4)Na2C0为+Si02 商温Nasi0,+C0,↑CaC0+si0, 高温 N,的接触将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除去（或将 CSiO1+CO,·共价 整个体系中空气排尽) 解析(1)C与S属于同一主族，C与Si的最外层电子数都是4， ③硝酸 所以碳元素和硅元素都住于周期表的NA族：同主族从上至下， 解析(1)根据原子个数中恒可写出化学方程式3SiCL十2N, 元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性C>S:工业上制备粗 硅的反应不能比较出碳和硅元素的非金属性强弱，因为孩反应 十6H2一S5N:十12HC。(2)①由于氧气和水蒸气都能腐蚀 产生的C)是气体，CO离开体系后，反应持续正向进行：将CO 氨化硅，而氨气和敛气中含有水蒸气和氧气，所以铜屑的作用 通入硅酸盐溶液中，可制取出比碳酸酸性还弱的硅酸，就可证明 是除去氧气，硅胶的作用是除去水蒸气。②因为该反应是放热 非金属性C>Si,其反应方程式为NSiO十CO十H2O 反应，如果温度过高，局部过热，会导致硅嫦化成围，阻得与 NCO3十H2SiO3￥：(2)SiO2可用来制作光导扦单：工业上利 的接触：通入氨气能将体系中的氧气转化为水蒸气，而易被除 用氨气和四氯化硅来制备高纯硅，其化学方程式为SCL十2H 去。③由于工业用硅中含有铜的氧化物，在反应中氧化铜能被 高道si十4HCl:(3)玻璃中的成分SO,能和NaOH发生反应，产 还原生成朝，因此要除去钢应该选择硝酸，盐酸和硫酸不能溶 解钢，氢最酸能腐蚀意化硅。 654课时素养达标（二十三）》 碳、硅和无机非金属材料 基础巩固练 A.海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能 选择题只有1个选项符合题意 B.钙化释放CO2的离子方程式：2HCO3+ 1.(2024·广东高考)嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！ Ca2+-CaC03￥+CO2↑+H2O 计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法 C.影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、 不正确的是 ( 水温、藻类生物的分布等 A.制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料 D.光合作用，每生成0.1mol(CH2O),转移电 B.机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材 子数为4NA(NA表示阿伏加德罗常数) 质属于合金 C.基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中 5.新材料的新秀一石墨烯和氧化石墨烯已成为 石英的成分为SiC 物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其 D.目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准， 结构模型如图示。 Cs的质子数为55 2.下列关于无机非金属材料的说法不正确的是 ( A.传统无机非金属材料是指：玻璃、水泥、陶瓷 OH 等硅酸盐材料 OH 石墨烯片层 氧化石墨烯片 B.新型无机非金属材料克服了传统无机非金属 结构示意图 层结构示意图 材料的缺点，具有极大强度 C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度 下列有关说法正确的是 大、耐磨损、密度小等优点 A.石墨烯是一种新型化合物 D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料 B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 的主要成分都是硅酸盐 C.二者和石墨都是碳的同素异形体 3.下列叙述正确的是 D.氧化石墨烯具有一定的亲水性 A.CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理 6.“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂 性质相似 (主要成分为SO2)制取高纯硅涉及的主要反应 B.因为CaC0,+Si0,商温CaSiO,+C0,+,所 用流程图表示如下： 以硅酸的酸性比碳酸强 C.CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂 ①C H D.SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所 砂2000℃ 粗硅②HCl HCI 以SiO2属于两性氧化物 300℃ SiHCL ③H2 4.海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影 1100℃ 高纯硅 响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋 中碳循环的简单原理图。下列说法错误的是 下列说法正确的是 A.流程图中的X是CO2 CO 海洋表面 CO B.流程中HCI和H2可以循环利用 Na.CO. CaCL C.步骤②③互为可逆反应 吸收 NaHCO 钙化 光合 D.硅太阳能电池，光导纤维和计算机芯片所用 CaCO, (CH,O), 的材料都是S1 433 7,(2025·邢台月考)二氧化硅又称硅石，是制备硅 I.(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是 及其化合物的重要原料，部分转化过程如图 (填化学式，下同)：光导纤维的主 所示。 要成分是 :工艺师常用氢氟酸来雕刻 玻璃，其原理为 品回公sa可 (填化学方程式)。 HFSiF, Ⅱ，高纯度单晶硅的制备方法： Sio., NaOH Na SiO, HCI H SiO. 硅胶 ②C1,(干燥) (xSiO2·yH,O) SiOz ①C 高温 Si(粗) SiCl 加热 Na.CO Na SiO ③过量H 高温 C0, 1000℃-1100℃ Si(纯) 回答下面问题： 某同学从资料中查知：SiC14的熔点为一70℃， 沸点为57.6℃，在潮湿的空气中与水发生反应 (1)碳元素和硅元素都位于周期表的 族， 而变质。该同学设计了如图装置制取纯硅（装置 非金属性较强的是 (填元素符号)。 中的热源及夹持装置均已略去)。 工业上制备粗硅的反应：S02+2C高温s十 稀硫酸 2C),该反应能否比较碳和硅元素的非金属性强 尾气 弱 (填“是”或“否”)。利用上述转化关 石英管 装置C 系，再写出一种能比较碳和硅元素的非金属性强 锌粒 四氯化硅 688B 弱的方程式 装置A 装置B (2)已知：步骤①生成的另一产物为CO,写出步 (2)光导纤维是一种良好的通讯材料，其成分是 骤①中反应的化学方程式： (填化学式)，高纯硅是制造半导体芯片 的基础原材料，由上述转化关系可知，工业上利 (3)装置A中发生反应的离子方程式为 用氢气制备高纯硅的化学方程式为 (4)已知：SiC1:在潮湿的空气中能与水发生反应 (3)NaOH溶液需要盛放在有橡胶塞的试剂瓶 生成氯化氢。为防止空气污染，含有SC14的尾 中，原因 气可通入盛有 (填试剂名称)的 (用化学方程式表示，下同)， 烧杯中。 利用HF溶液可以在玻璃表面上写字作画，原因 (5)同学甲认为用该装置进行实验，可能会导致 是 实验失败，为保证制备纯硅实验的成功，你认为 该装置应进行的改进措施是 (4)制玻璃的原材料是石英(SO2)、纯碱 考能提升练 (N2CO3)和大理石(CaCO3),写出制玻璃时发 选择题有1个或2个选项符合题意 生反应的化学方程式 9.高炉冶炼的粗硅难以满足使用过程中的纯度要 求，因此需对粗硅进行进一步的提纯。工业上采 SiC是一种新型无机非金属材料，半导体领域未 用Si与HCI在350℃左右反应生成SiHCI3,之 来代替硅基芯片的一种新型原材料，SC属于 后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已 (填“离子”或“共价”)化合物。 知SiHC13的熔点为-128℃，沸点为33℃，且 8.非金属材料及其化合物是无机非金属材料的主 遇O2与H2O均剧烈反应。现要在实验室中制 要成分，硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化 取少量SiHCI3,其实验装置如下图所示，则下列 物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。 说法正确的是 434 浓HS0, A.操作A与操作B完全相同 B.该流程中硅元素的化合价未发生改变 碱石灰 粗硅 C.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 D.反应器中发生的复分解反应为SiO2十 浓HS0 冰盐浴 2NaOH=Na2 SiO3+H2O A.工业上用过量的焦炭与石英砂混合冶炼粗 12.硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材 硅，发生的反应为Si02+C商温si+C02+ 料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个 B.使用浓H2SO4和NaCI混合加热制取HCI利 奇迹。 用了浓H2SO1的脱水性 (1)新型陶瓷SiN:的熔点高、硬度大、化学性 C.冰盐浴的目的为降低收集容器的温度，使 质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在 SiHCI3冷凝为液体 H2的保护下，使SiCl,与N2反应生成Si3N, D.可以用无水CaCl2、硅胶等固体干燥剂替换干 燥管中的碱石灰 沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式： 10.多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、 太阳能电池等的主要原料。已知多晶硅第三代 (2)一种工业用硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化 工业制取流程如图所示。 物)，已知硅的熔点是1420℃，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 通电 饱和食盐水 主要工艺流程如下： 点燃 多 焦炭一 制粗 粉 合成 提纯 还 →晶 硅块 ·粉碎 石英一 硅 碎 SiHCI SiHCL 原 硅 H 无水氯化钙 铜屑 硅胶 H H2、Si 氨化炉一接真空 -sicl N 600℃ 1200-1400元装置 蒸馏水 稀酸X18-36h 下列说法错误的是 A.Y、Z分别为H2、Cl2 氮化硅 后处理水洗酸洗 B.制取粗硅时焦炭与石英发生副反应生成碳化 ①净化N2和H2时，铜屑的作用是 硅，该副反应中，氧化剂与还原剂的物质的 ,硅胶的作用是 量之比为2：1 C.SiHC13极易水解，产物为H2SiO3、H2、HCI, ②在氮化炉中发生反应3SiO2(s)+2N2(g) 据此推测SiHCI3中硅为十2价 D.多晶硅是硅的一种同素异形体 SiN4(s)+3O2(g)△H=-727.5 11.(2025·昆明期未)水玻璃(Na2SiO3溶液)是 k」·mol一1，开始时，严格控制氮气的流速以控 种重要的工业原料。下图是用稻壳灰(SO2: 制温度的原因是 65%~70%、C:30%~35%)制取水玻璃的工艺 :体系中要通入适量的氢气 流程，下列说法正确的是 ( 是为了 NaOH溶液 Na SiO. 操作B高浓度 稻 壳一反应器 操作A 稀溶液 水玻璃 ③X可能是 (填“盐酸”“硝酸”“硫酸” 灰 滤渣 洗涤 活性炭 或“氢氟酸”)。 435