大单元3 第20讲 碳、硅及无机非金属材料-（配套课件）【赢在微点·顶层设计】2027年高考化学高考一轮总复习

该高中化学高考复习课件聚焦“碳、硅及无机非金属材料”大单元，依据新课标要求梳理了碳硅单质性质、氧化物转化、无机非金属材料应用三大核心考点，通过近五年高考真题分析明确“物质性质与用途”“实验探究”“定量计算”等高频考查维度，分考点细化知识网络并归纳典型题型，对接高考评价体系。 课件亮点在于“真题训练+思维建模+素养落地”，如结合2023山东卷SiHCl₃制备实验，拆解装置缺陷分析与误差计算，培养科学探究与实践素养；通过“价-类”二维图突破碳硅化合物转化关系，强化科学思维；设置易错点辨析（如硅与二氧化硅用途混淆），助力学生掌握答题技巧，教师可依托课件实现考点精准突破与学情高效诊断。

赢在微点 高考复习顶层设计 化学 大单元三 非金属及其化合物 第20讲 大单元三　非金属及其化合物 碳、硅及无机非金属材料 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 速 览 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。2.结合实例认识碳、硅及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质的性质，实现物质的转化，认识物质及其转化在促进社会文明进 步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　碳、硅单质的性质 赢在微点 化学 大一轮 微考点/核心突破 第一部分 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5 1.碳、硅元素在自然界中的存在形态 (1)碳：既有游离态又有化合态。 (2)硅：只有 。硅在地壳中的含量占第 位。 化合态 二 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.常见的碳单质 (1)金刚石。   碳原子的排列方式： 的空间网状结构 碳原子的杂化方式：___________ 物理性质：熔点 ，硬度 ，不导电 正四面体 sp3杂化 高 大 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)石墨。   碳原子的排列方式：层状结构，每层为______________的平面网状结构 碳原子的杂化方式：___________ 物理性质：熔点 ，硬度 ， 导电 正六边形 sp2杂化 高 小 能 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)足球烯(C60)。   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 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.碳、硅单质的物理性质和用途(连线) 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.碳和硅的化学性质——还原性 (1)碳单质的化学性质。 ①与O2反应。 a.O2不足：_______________________。 b.O2足量：_______________________。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②与其他物质反应。 a.与CuO反应：_____________________。 b.与CO2反应：_______________。 c.与水蒸气反应：_______________________。 d.与浓硫酸反应：___________________________________。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)硅单质的化学性质。 ①与O2反应：___________________。 ②与Cl2反应：___________________。 ③与氢氟酸反应：_______________________。 5.硅的工业制法 用焦炭和二氧化硅在电炉中反应得到粗硅，反应的化学方程式为_____________________________。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 思维辨析 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 1.单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。( ) 2.高纯度的单晶硅用于制造光导纤维。( ) 3.硅主要以单质形式存在于自然界中。( ) 提示：二氧化硅用于制造光导纤维。 提示：自然界中无单质硅。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.硅是一种良好的半导体材料。( ) 5.碳有多种同素异形体，氧不存在同素异形体。( ) 提示：碳有多种同素异形体，氧也存在同素异形体，如O2、O3。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.不要混淆常见含硅物质的成分。 (1)计算机芯片的成分是晶体硅。 (2)水晶、石英、玛瑙等的主要成分是SiO2。 (3)传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度一　新材料、新技术下碳的考查 1.碳及其化合物与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( ) A.12C、13C、14C、C60、石墨烯、金刚石都是碳的同素异形体，用途广泛 B.用二氧化碳合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用 C.石墨烯和碳纤维都是新型有机高分子材料 D.碳纳米管是一种有机合成纤维，其比表面积大，可用作新型储氢材料 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 12C、13C、14C是碳元素的三种核素，它们之间互称为同位素，不是同素异形体，A项错误；用CO2合成可降解的聚碳酸酯塑料，可以实现“碳”的循环利用，B项正确；石墨烯、碳纤维、碳纳米管都是碳的单质，是无机非金属材料，不是有机材料，C、D两项错误。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度二　硅的性质 2.ChatGPT是史上月活用户增长最快的消费者应用。下列说法中不正确的是( ) A.硅晶片是生产芯片的基础材料 B.芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程涉及化学变化 C.硅在自然界中主要以单质形式存在 D.硅是应用最广泛的半导体材料 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 硅晶片是优良的半导体材料，是生产芯片的基础材料，A项正 确；光敏树脂在曝光条件下成像时有新物质生成，属于化学变 化，B项正确；硅元素是亲氧元素，在自然界中主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在，不存在硅单质，C项错误；硅是优良的半导体材料，可用于制造和生产芯片，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 第三周期第ⅣA族 5∶2 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：______________________________________。  ③假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是 。  SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl+H2↑ 5∶1 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点2　碳、硅氧化物的性质 赢在微点 化学 大一轮 微考点/核心突破 第一部分 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 26 1.物理性质 (1)熔、沸点：SiO2的熔、沸点比CO2的熔、沸点 。 (2)溶解性：CO2 于水，SiO2 于水。 高 可溶 不溶 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.化学性质 物质 二氧化硅 二氧化碳 与水反应 不反应 _______________________ 与酸反应 只与氢氟酸反应： _____________________________ 不反应 与碱 (NaOH) 溶液反应 _________________________________(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞) CO2少量： ________________________________ CO2足量： ________________________________ SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O SiO2+2NaOH===Na2SiO3+ H2O CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 与盐 反应 如与Na2CO3反应： ___________________________________ 如与Ca(ClO)2反应： ______________________________________________ 与碱 性氧化 物反应 如与CaO反应： ______________________ 如与Na2O反应： _________________________ Ca(ClO)2+CO2+H2O=== CaCO3↓+2HclO CO2+Na2O===Na2CO3 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.主要用途 (1)CO2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂。 (2)SiO2：作光导纤维，制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。 4.CO2的实验室制法 (1)反应原理。 用大理石与稀盐酸或稀硝酸反应的离子方程式： ________________________________。 (2)发生装置。 通常用启普发生器。 CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 思维辨析 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 1.因为SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维。( ) 2.酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应。( ) 提示：SiO2无导电性，但SiO2具有立体四面体网状结构，具有良好的透光性并发生全反射，可用于制备光导纤维。 提示：二氧化硅属于酸性氧化物，但能与氢氟酸发生反应SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 提示：反应生成的是CO而不是CO2。 提示：SiO2能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液具有黏 性，使瓶口与瓶塞黏在一起，不易开启。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2出现白色沉淀，证明H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强。( ) 提示：硅酸钠溶液中通入二氧化碳产生的白色沉淀为硅酸，根据强酸制弱酸原理，说明碳酸的酸性比硅酸强。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1.混合气体(CO、CO2)中含有CO气体的实验设计 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②反应后溶质成分的判断。 x= 溶质成分 x≤1 NaHCO3 1<x<2 Na2CO3、NaHCO3 x=2 Na2CO3 x>2 NaOH、Na2CO3 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 也可用数轴来表示： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)往某溶液中不断通入CO2至过量时，现象是“先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解”的反应。 ①往澄清石灰水中不断通入CO2气体。 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O， CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2。 ②往氢氧化钡溶液中不断通入CO2气体。 Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O， BaCO3+CO2+H2O===Ba(HCO3)2。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ③往漂白粉溶液中不断通入CO2气体。 Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO， CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2。 (3)向某溶液中不断通入CO2气体至过量时，现象为“生成白色沉淀或浑浊，沉淀或浑浊不消失”的反应。 ①在Na[Al(OH)4]溶液中不断通入CO2气体至过量。 2[Al(OH)4]-+CO2(少量)===2Al(OH)3↓+C+H2O， [Al(OH)4]-+CO2(过量)===Al(OH)3↓+HC。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②往Na2SiO3溶液中不断通入CO2气体至过量。 Si+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+C， Si+2CO2(过量)+2H2O===H2SiO3↓+2HC。 ③常温下，向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2气体有晶体析出。 2Na++C+CO2+H2O===2NaHCO3↓。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度四　二氧化碳与弱酸盐溶液反应的规律 4.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( ) 选项 操作及现象 溶液 A 通入CO2，溶液变浑浊，再升温至65 ℃以上，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 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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 硅酸与过量的CO2不反应。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列说法错误的是( ) 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2 B.环节a中物质分离的基本操作是蒸发结晶 C.反应过程中CaO和NaOH是可循环的物质 D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2 利用NaOH溶液实现“碳捕获”吸收器中，NaOH溶液用喷淋方式加入,增大反应物之间的接触面积，充分吸收二氧化碳，环节a中,氧化钙与水反应生成氢氧化钙，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，Na2CO3发生反应的化学方程式为Na2CO3+ 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH，CaCO3需从溶液中过滤出来再高温煅烧，生成的CO2循环使用。NaOH溶液喷成雾状，可增大反应接触面积，提高CO2吸收率，A项正确；环节a为Na2CO3和Ca(OH)2反应生成CaCO3，需从溶液中过滤出来再高温煅烧，故基本操作不是蒸发结晶，B项错误；NaOH和CaO在流程中既有消耗，也有生成，可循环利用，C项正确；Na2CO3可以和CO2反应，因此可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度五　CO2与碱溶液反应产物的定量判断 6.标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L-1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(C)与c(HC)的比为(不考虑C、HC的水解)( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶3 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度六　碳的氧化物的有关实验 7.为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。根据装置回答下列问题： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)A装置的作用是 。  (2)实验后通过 处理尾气，发生反应的化学方程式为_____________________。  (3)若实验时观察到___________________________________________ ________________________，则证明原气体中一定含有一氧化碳。  吸收CO2 点燃 B中无明显现象，装置C中黑色粉末变成红色， D中澄清石灰水变浑浊 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)除去混合气体中的CO2时，可先将混合气体通入盛有浓NaOH溶液的洗气瓶中，故A装置的作用是吸收CO2，以排除对后面实验的干扰。(2)CO有毒，故将CO点燃生成CO2后才能排放到空气中。(3)CO还原CuO的实验现象是黑色粉末变成红色，故利用这一现象来证明原气体中一定含有CO。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度七　碳及其化合物的相互转化 8.第十三届全国人民代表大会第四次会议政府工作报告指出“要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作”，绿色氢能和液态阳光甲醇可助力完成碳中和目标。下列说法正确的是( ) A.CH3OH属于电解质 B.用焦炭与H2O反应是未来较好获取氢能的方法 C.H2与CO2反应，每生成1 mol CH3OH时转移4 mol电子 D.植树造林、节能减排等有利于实现碳中和 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 CH3OH属于非电解质，A项错误；该工艺需消耗大量的能量，不节能，B项错误；每生成1 mol CH3OH转移6 mol电子，C项错误；植树造林、节能减排等有利于实现碳中和，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 9.部分含碳物质的分类与相应碳元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( ) A.固态p可做制冷剂用于人工降雨 B.p转化为r可通过化合反应来实现 C.m转化为n或o的反应均释放能量 D.n的一种同素异形体中既存在共价键也存在范德华力 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 依据“价—类”二维图可知，m为甲烷、n为碳单质、o为CO、p为CO2、r为碳酸盐。p为二氧化碳，可做制冷剂用于人工降雨，A项正确；二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙，是化合反应，B项正确；甲烷转化为碳单质是吸热反应，C项错误；碳有多种同素异形体，如金刚石、石墨等，石墨中既存在共价键也存在范德华力，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 10.如图是碳循环中的一部分。以下对该图示的理解不正确的是( ) A.倡导“低碳生活、减少CO2的排放”的思想主要涉及反应① B.反应②是在植物体内完成的 C.反应③是大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因 D.反应④⑥是人为缓解温室效应的措施 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 化石燃料燃烧生成的CO2是大气中CO2的主要来源，A项正确；植物体内的光合作用将CO2转化为葡萄糖，B项正确；大气中CO2浓度逐渐升高的主要原因是人为过度使用化石燃料、过度砍伐树 木，C项错误；④⑥可人为缓解温室效应，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 分析题中流程图最终生成丁固体，丁为CaCO3，丙气体具有还原性，则丙为CO。故选C。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度八　二氧化硅的性质 12.诺贝尔物理学奖曾被授予“光纤之父”英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯。光导纤维的主要成分是二氧化硅，下列关于二氧化硅的说法正确的是( ) A.二氧化硅是酸性氧化物，与水反应生成硅酸 B.用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24 L气体(标准状况)时,得到2.8 g硅 C.6 g二氧化硅中含有0.2 mol的共价键 D.二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应，但能与碳酸钠固体在高温时发生反应 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度九　硅及其化合物的相互转化 13.水泥产品被广泛应用于水利水电工程、公路、铁路、桥梁、涵 洞、飞机场、码头等各类工程领域，产品具备强度高、耐蚀、耐酸性强、相溶性好等优点。水泥属于无机非金属材料，下列关于无机非金属材料说法错误的是( ) A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、光导纤维等材料 B.无机非金属材料二氧化硅是生产光导纤维的原料 C.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 D.在水泥中加入适量石膏的目的是调节水泥硬化速率 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 陶瓷、玻璃和水泥属于传统无机非金属材料，光导纤维属于新型无机非金属材料，A项错误；二氧化硅透明度高、能够发生全反射，可作为生产光导纤维的原料，B项正确；硅是一种半导体，性质较稳定，具有电气特性，是人类将太阳能转换为电能的常用材料，C项正确；水泥中加入适量的石膏，石膏可在水泥表面形成保护膜从而阻滞水泥颗粒的水化反应，防止水泥凝结过快，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 14.已知A是灰黑色的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： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)写出B、C两物质的名称：B ，C 。  (2)写出D—→B的化学方程式： 。 (3)写出B—→C的离子方程式： 。  硅酸钠 硅酸 SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O Si+H2O+CO2===C+H2SiO3↓ 灰黑色有金属光泽的固体单质A能与O2反应，能与NaOH溶液反 应，且A由氧化物D与碳在高温下制得，故A为Si，依据各物质间的转化关系进而推知B为Na2SiO3，C为H2SiO3，D为SiO2。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点3　无机非金属材料 赢在微点 化学 大一轮 微考点/核心突破 第一部分 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 66 一、硅酸盐材料 1.陶瓷 陶瓷以 (主要成分为含水的 )为主要原料，经______烧结而成的。 黏土 铝硅酸盐 高温 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.玻璃 普通玻璃的主要成分为 ，它是以_________ _________________为主要原料，经混合、粉碎，在_________中熔融，发生复杂的_________________而制得的。玻璃可用于生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造______________用于高强度____________等。 Na2SiO3、CaSiO3和SiO2 纯碱、石 灰石和石英砂 玻璃窑 物理和化学变化 玻璃纤维 复合材料 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.水泥 普通硅酸盐水泥的主要原料是_______________，二者与其他辅料经混合、研磨后在_____________中煅烧，发生复杂的物理和化学变 化，加入适量石膏调节水泥的____________，再磨成细粉就能得到普通水泥。 混凝土是水泥、沙子和碎石等与水混合得到的。 黏土和石灰石 水泥回转窑 硬化速率 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 二、新型无机非金属材料 1.新型陶瓷 新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.新型陶瓷的种类与用途 材料类型 主要特性 示例 用途 高温结 构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐磨蚀 碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等烧结而成 火箭发动机的尾管及燃烧室、汽车发动机、高温电极材料等 压电 陶瓷 实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐、锆酸盐 滤波器、扬声器、超声波探伤器、点火器等 透明 陶瓷 优异的光学性能，耐高温，绝缘性好 氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙 高压钠灯、激光器、高温探测窗等 超导陶瓷 在某一临界温度下电阻为零 — 可用于电力、交通、医疗等领域 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.碳纳米材料 碳纳米材料是一类新型的无机非金属材料。 (1)类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等。 (2)用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。 材料类型 性能 用途 碳纳 米管 比表面积大，高强度，优良的电学性能 生产复合材料、电池和传感器等 石墨烯 电阻率低，热导率高，具有很高的强度 用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 思维辨析 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 1.碳化硅俗称金刚砂，它可用于高温结构陶瓷的制作。( ) 2.二氧化硅可用于生产玻璃。( ) 3.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐。 ( ) 4.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品。 ( ) 5.传统的无机非金属材料均为硅酸盐材料。 ( ) 6.石墨烯的电阻率低，热导率也低。 ( ) 7.压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化。 ( ) 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度十　传统无机非金属材料 15.硅胶吸附剂的结构如图所示，硅胶常用作干燥剂，在其中添加CoCl2可使其指示吸水量，这可用于判断硅胶是否失效，原理如下：CoCl2(蓝色)—→CoCl2·6H2O(粉红色)，失效的硅胶可加热再生。下列说法错误的是( ) 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.当硅胶变粉红色时说明硅胶失效了 B.SiO2是酸性氧化物，硅胶可干燥HF C.失效的硅胶再生时加热的温度不宜过高 D.当硅胶遇到大量的水分子时，硅胶中的羟基形成了过多氢键从而失去吸附力 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由题中信息可知，硅胶吸水失效后，蓝色的CoCl2会转化为粉红色的CoCl2·6H2O，A项正确；二氧化硅可以和HF反应，故硅胶不能干燥HF，B项错误；温度过高，CoCl2水解生成Co(OH)2而失去显色作用，C项正确；由硅胶结构可知，硅胶通过羟基和水分子之间形成氢键而达到吸水的目的，故当硅胶遇到大量的水分子 时，硅胶中的羟基形成了过多氢键从而失去吸附力，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 16.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(含SiO2 65%~70%、 含C 30%~35%)制取水玻璃的工艺流程： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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.反应器中发生的反应为氧化还原反应 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 稻壳灰来源广泛，价格低廉，活性炭具有吸附性，有较高的经济价值，A项正确；操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，B项错误；二氧化硅中硅元素的化合价是+4价，硅酸钠中硅元素的化合价也是+4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C项错误；反应器中发生的反应为SiO2+2NaOH=== Na2SiO3+H2O，此反应没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 17.(2025·邯郸模拟)工业上制备高纯硅，一般需要先制得98%左右的粗硅，再以粗硅为原料制备高纯硅，工艺流程如下；工业上还以粗硅为原料采用熔融盐电解法制取甲硅烷(SiH4)，电解装置如图所示： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 角度十一　新型无机非金属材料 18.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如图所示： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 下列有关说法正确的是( ) A.石墨烯是一种新型的化合物 B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物 C.二者和石墨都是碳的同素异形体 D.氧化石墨烯具有一定的亲水性 石墨烯是碳的单质，A项错误；氧化石墨烯中含有氢元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素异形体，B、C两项错误；由于氧化石墨烯结构中含有羟基和羧基等亲水基团，所以它具有一定的亲水性，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 19.2024年央视春晚首次应用5G-A技术，AI含量高，硬科技霸屏，下列有关说法错误的是( ) A.舞蹈《瓷影》所诠释的青花瓷，其主要原材料为含水的铝硅酸盐 B.晚会采用的LED屏，其发光材料通常是以Si3N4为基础，用Al取代部分Si，用O取代部分N后所得的陶瓷制作而成 C.5G-A技术所需高频通讯材料之一的LCP(液晶高分子)在一定加热状态下一般会变成液晶，液晶既具有液体的流动性，又表现出类似晶体的各向异性 D.芯片中二氧化硅优异的半导体性能使得晚会上各种AI技术得以完美体现 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 青花瓷是传统无机非金属材料，其主要原材料为含水的铝硅酸 盐，A项正确；LED屏发光材料通常是以Si3N4为基础，用Al取代部分Si，用O取代部分N后所得的结构多样化的陶瓷，B项正确；液晶在一定温度范围内既具有液体的流动性，在折射率、磁化 率、电导率等宏观方面又表现出类似晶体的各向异性，C项正 确；芯片的主要成分是硅单质，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 20.氮化硅可用作高温结构陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动 机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示： 其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 回答下列问题： (1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：______________________________。  (2)图示①~⑤的变化中，属于氧化还原反应的是 (填序号)。  (3)在反应⑤中，3 mol Si(NH2)4在高温下加热可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为 。  (4)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式：________________________________。  SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O ①② Si3N4 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 创新考法——精选情境显价值 能力突破有方法 赢在微点 化学 大一轮 微充电/素养提升 第二部分 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 90 命题点1　利用诗词名句创设崭新情境 【母题1】　“试玉要烧三日满，辨材须待七年期”是唐代诗人白居易的名句，下列有关“玉”的说法正确的是( ) A.玉是石灰石 B.玉的硬度比河砂的大 C.玉的熔点较高 D.玉是金刚砂 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 玉有软玉和硬玉两种，软玉和硬玉的成分都是硅酸盐，金刚砂是碳化硅的俗称，A、D两项错误。软玉是含水的钙镁硅酸盐，硬度一般在6.5以下；硬玉也叫翡翠,为钠和铝的硅酸盐,硬度为6.5~7。河砂的主要成分是石英，玉石可以用河砂作磨料进行琢磨，可以判断河砂的硬度比玉的大，B项错误。“试玉要烧三日满”的意思是检验“玉”的真假要烧满三日，说明“玉”的熔点较高；若能联想到陶瓷、玻璃的主要成分是硅酸盐，均为高温烧制而成，也可以快速判断玉的熔点较高，C项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【衍生1】　《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择 取无沙黏土而为之”“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”。下列说法错误的是 ( ) A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐 B.“燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理和化学变化 C.烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 沙子的主要成分为二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不属于硅酸 盐，A项错误；黏土烧制成瓦的过程中发生了复杂的物理和化 学变化，B项正确；由“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”可知，C项正确；黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 重点记忆　软玉的成分有Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2、Ca2Fe5(Si4O11)2(OH)2 等，硬玉的成分有NaAl(Si2O6)，均为硅酸盐。写成氧化物的形式分别为2CaO·5MgO·8SiO2·H2O、2CaO·5FeO·8SiO2·H2O、 Na2O·Al2O3·4SiO2。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 命题点2　利用结构式创设崭新情境 【母题2】　磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为 ___________。  由题中信息可知，n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去H+后得到相应的酸根，故该酸根可写为Pn。 解析 Pn 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 【衍生2】　铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道(如图)，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为Ma[(AlO2)x·(SiO2)y]·zH2O(M代表金属离子)。 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 下列推测不正确的是( ) A.常采用水玻璃、四羟基合铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛 B.若a=x/2，则M为二价阳离子 C.调节y/x(硅铝比)的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性 D.分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子 在强酸溶液中反应生成H2SiO3沉淀和Al3+溶液，得不到分子筛，A项不正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 重点记忆　B、Si、P、S等元素的含氧酸分子间的羟基，可以脱水形成多酸或多酸盐。重要含氧酸的特性归纳如表所示： 名称 化学式 结构 特性 磷酸 H3PO4   高沸点三元中强酸，P元素是+5价，H3PO4分子中“PO4”原子团呈四面体，磷酸盐中P是正四面体 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 焦磷酸 H4P2O7   可看作两个磷酸分子间脱去一个水分子形成H4P2O7，与水反应生成磷酸。三个磷酸分子间脱去二个水分子形成三聚磷酸H5P3O10；四个磷酸分子间脱去四个水分子形成环状的四偏磷酸(HPO3)4 硫酸 H2SO4   高沸点、强氧化性的二元强酸，S元素是+6价。沸点高是因为分子间可以形成氢键。H2SO4分子中“SO4”原子团呈四面体，硫酸盐中S是正四面体 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 焦硫酸 H2S2O7   可看作两个硫酸分子间脱去一个水分子形成H2S2O7，与水反应生成硫酸。焦硫酸是强氧化剂 过二硫酸 H2S2O8   过二硫酸具有强氧化性，S2能将I-、Fe2+氧化为I2、Fe3+，将Cr3+、Mn2+氧化为Cr2、Mn，本身被还原为S 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 硫代硫酸 H2S2O3   S2为四面体：   中心S原子为+6价，另一个S原子为-2价，S元素的平均化合价为+2价。S2具有还原性 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 赢在微点 化学 大一轮 微真题/把握方向 第三部分 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 104 考向一　无机非金属材料 1.(2024·贵州卷)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5 [K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如 图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是( ) 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.富勒烯C60是分子晶体 B.图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C.全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A项正确；由题图可知，中心K+周围有12个Au原子形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B项正确；全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C项错误；锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知，其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2023·广东卷)“高山流水觅知音”。下列中国古乐器中，主要由硅酸盐材料制成的是( ) 古乐器         选项 A.九霄环佩木古琴 B.裴李岗文化骨笛 C.商朝后期陶埙 D.曾侯乙青铜编钟 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 九霄环佩木古琴主要由木材、动物筋制得，A项错误；裴李岗文化骨笛由动物骨骼构成，B项错误；陶埙属于陶瓷，由硅酸盐制成，C项正确；曾侯乙青铜编钟主要由合金材料制成，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2022·河北卷)定窑是宋代五大名窑之一，其生产的白瓷闻名于世。下列说法正确的是( ) A.传统陶瓷是典型的绝缘材料 B.陶瓷的主要成分为SiO2和MgO C.陶瓷烧制的过程为物理变化 D.白瓷的白色是因铁含量较高 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 陶瓷是良好的绝缘体，传统陶瓷是典型的绝缘材料，常用于高压变压器的开关外包装和器件，A项正确；陶瓷的主要成分为硅酸盐，而不是SiO2和MgO，B项错误；陶瓷烧制的过程中发生了复杂的化学反应，有新物质生成，属于化学变化，C项错误；由于Fe2+、Fe3+和铁的氧化物均有颜色，故陶瓷中含铁量越多，陶瓷的颜色越深，白瓷的白色是因为铁含量较低甚至几乎不含，D项错误。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题： 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……； (ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中； (ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为 ____________________；判断制备反应结束的实验现象是__________ ________________________________。图示装置存在的两处缺陷是 ____________________________________________。  (2)已知电负性Cl>H>Si，SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为___________________________________________。  检查装置气密性 管式炉中 固体消失、烧瓶中无液体滴下 C和D之间缺少吸水装置，没有处理氢气的装置 SiHCl3+5NaOH===Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3的纯度。 m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：① ，② (填操作名称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物的质量为m2 g，从下列仪器中选出①②中需使用的仪 器，依次为 (填字母)。测得样品纯度为_________________(用含 m1、m2的代数式表示)。  灼烧 冷却干燥 AC 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)利用Si和HCl(气体)的反应制备SiHCl3,实验前要检查装置气密性，故操作(ⅰ)为检查装置气密性。制备反应结束时，Si完全反应，SiHCl3(常温下为无色液体)不再增加，则实验现象是管式炉中固体消失、烧瓶中无液体滴下。SiHCl3容易水解,D中水蒸气容易进入C中，C和D之间应增加吸收水蒸气的装置，NaOH溶液吸收HCl，但不吸收H2，D装置后应增加处理H2的装置。(2)已知电负性Cl>H>Si，则SiHCl3中Cl、H元素化合价为-1价，Si元素化合价为+4价，SiHCl3在浓NaOH溶液中反应生成Na2SiO3、H2、NaCl，配平化学方程式为SiHCl3+5NaOH===Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O。 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 解析 高考复习顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 把握高考微点，实现素能提升 完成——课时微练(二十) 本部分内容讲解结束 2C+O22CO C+O2CO2 2CuO+C2Cu+CO2↑ CO2+C2CO C+H2O(g)CO+H2 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O Si+O2SiO2 Si+2Cl2SiCl4 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 2C+SiO2Si+2CO↑ 1.Si的还原性强于C，但C能还原SiO2生成Si，且氧化产物为CO，反应方程式为2C+SiO2Si+2CO↑，其原因是产物CO为气体，它的放出降低了生成物的浓度，促使反应向正反应方向进行。 2.不要混淆硅和二氧化硅的用途：用作半导体材料的是晶体硅，用于制作光导纤维的是SiO2。 角度三　工业制取高纯度硅 3.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)硅在元素周期表中的位置是 。  (2)工业上生产粗硅的反应有SiO2+2CSi(粗)+2CO↑；SiO2+3C SiC+2CO↑。 若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的物质的量之比约为 。  (3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅： ①若反应Ⅰ为Si(粗)+3HClSiHCl3+H2，则反应Ⅱ的化学方程式为_______________________________________。  SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl (2)根据反应SiO2+2CSi(粗)+2CO↑、SiO2+3CSiC+2CO↑，生成1 mol Si需2 mol C、1 mol SiO2，生成1 mol SiC需3 mol C、1 mol SiO2，产品中Si与SiC的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为5∶2。(3)①反应Ⅱ的化学方程式为SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl。②化学方程式为SiHCl3+3H2O ===H2SiO3↓+3HCl+H2↑。③反应生成1 mol纯硅需补充HCl为-3,需补充H2为-1,补充HCl与H2的物质的量之比约为5∶1。 CO2+H2OH2CO3 SiO2+Na2CO3Na2SiO3+ CO2↑ SiO2+CaOCaSiO3 3.工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应方程式为SiO2+CSi+CO2↑。 ( ) 4.实验室中保存烧碱溶液不能用磨口玻璃塞。( ) 各装置的作用： A——除去混合气体中的CO2气体 B——检验混合气体中CO2是否除尽 C——CO还原CuO：CO+CuOCu+CO2 D——验证CO的氧化产物CO2 E——除去尾气中的CO2气体 F——除去尾气中的CO气体，防止污染环境 确定混合气体中含有CO气体的实验现象： B中无明显现象，C中的物质由黑色变成红色，且D中的澄清石灰水变浑浊。 2.CO2与碱、盐溶液的反应 (1)与碱溶液的反应。 ①反应原理。 NaOHNa2CO3NaHCO3。 3.几点反常 (1)一般情况，碱性氧化物+酸—→盐+水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。 (2)一般情况，较强酸+较弱酸盐—→较弱酸+较强酸盐。虽然酸性H2CO3>H2SiO3，却能发生如下反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑。 (3)一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2+H2O H2CO3，但SiO2不溶于水，也不与水反应。 n(CO2)==0.150 mol，n(NaOH)=0.200 L×1.00 mol·L-1= 0.200 mol，==，即1<<2，反应产物为Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则，解得，所以n(C)∶n(HC)=1∶2。 2CO+O22CO2 11.由气体甲开始，可发生如下四个变化： A.CO2、CO、O2、CaO B.O2、CO、CO2、CaCO3 C.O2、CO2、CO、CaCO3 D.CO、CO2、O2、Ca(OH)2 A项，SiO2不与H2O反应；B项，SiO2+2C2CO↑+Si，生成2.24 L CO(标准状况)时，得到1.4 g Si；C项，6 g二氧化硅的物质的量为0.1 mol，1 mol二氧化硅分子中含有4 mol共价键，所以0.1 mol二氧化硅中含有0.4 mol共价键。 下列有关说法正确的是( ) A.制备粗硅的化学方程式：SiO2+CSi+CO2↑ B.制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质只有HCl C.阴极发生的电极反应：H2+2e-===2H- D.SiO2、Si、SiH4都属于共价晶体 石英砂加焦炭在高温条件下反应得到粗硅，粗硅与HCl在573 K以上加热生成粗SiHCl3，精馏得到纯的SiHCl3，在1 357 K与氢气反应生成高纯硅。制备粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，A项错误；制备高纯硅的工艺中可循环使用的物质有H2和HCl，B项错误；阴极上氢气得电子产生H-，发生的电极反应为H2+2e-===2H-，C项正确；SiH4属于分子晶体，D项错误。 3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl (2)反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应；反应②是硅单质与Cl2发生氧化还原反应。(3)氮化硅的化学式可通过题目信息运用质量守恒定律求得3Si(NH2)4Si3N4+8NH3↑。(4)结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。 考向二　硅的化合物的制备实验 4.(2023·山东卷)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8 ℃，熔点为 -126.5 ℃，易水解。实验室根据反应Si+3HClSiHCl3+H2，利用如图装  ×100% (3)由后续操作可知，SiHCl3水解得到的硅酸水合物要先在坩埚中灼烧(得到SiO2)，然后在干燥器中冷却干燥SiO2，使用的仪器分别为A、C。根据原子守恒可得关系式SiHCl3~SiO2，则m1 g样品中SiHCl3的质量为m2 g×，故样品纯度为m2 g×÷m1 g×100%=×100%。 $$