专题04 碳、硅及无机非金属材料（高效培优讲义）（全国通用）2026年高考化学一轮复习高效培优系列

专题04 碳、硅及无机非金属材料 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01 碳及其重要化合物物 3 考向01 考查碳及其化合物的性质和应用 5 考向02 考查CO2与碱反应图像分析 6 考向03 考查有关碳族元素的价类二维图 6 考向04 考查碳元素在自然界中的循环 7 考点02 硅及基化合物 8 考向01 考查硅单质的性质和用途 12 考向02 考查二氧化硅的性质和用途 12 考向03 考查硅的制备 12 考向04 考查硅酸的性质及其应用 13 考向05 考查硅酸盐的性质及其应用 13 考点03 无机非金属材料 15 考向01 考查传统无机非金属材料的分类和应用 16 考向02 考查新型无机非金属材料的分类和应用 17 好题冲关 18 基础过关 18 题型01 硅单质的性质及应用 18 题型02 硅的制备 19 题型03 二氧化硅的性质及应用 21 题型04 硅酸及硅酸盐的性质及应用 24 题型05 无机非金属材料 26 能力提升 28 真题感知 32 1. 高考真题考点分布 考点内容 考点分布 硅的性质及用途 2025云南卷 二氧化硅的性质及用途 2025海南卷，2025江西卷，2025浙江卷，2025湖北卷，2025云南卷，2025陕晋青宁卷，2024广东卷，2023河北卷，2023天津卷，2023广东卷，2023辽宁卷 硅的制备 2023广东卷，2023湖北卷 硅酸及硅酸盐的性质 2025河北卷，2024天津卷,2024江西卷，2024广东卷，2024河北卷，2023广东卷， 无机高分子材料 2025甘肃卷，2024广东卷，2024吉林卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从命题题型和内容上看，本讲知识的特点是繁杂，涉及的化学反应多，物质间的转化关系多样。注意Si、SiO2在现代科技中的应用经常以选择题形式出现，随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，对碳硅及其化合物性质和应用的考查有逐渐增多的趋势，已成为高考考查的热点。 【备考策略】 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、通过从材料组成和性质的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析，并能科学合理地使用。 【命题预测】 预计高考命题仍然会以生活、生产、实际应用为背景，突出C、Si及其重要化合物的性质及应用，题型延续选择题、填空题、综合推断题及实验探究题的形式，结合能源、环保等，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的晶体结构、性质及应用，以检测考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。 考点01 碳及其重要化合物 1、碳单质 (1)碳单质的存在形式：自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，碳单质主要有 、 、无定形碳、足球烯(C60)，它们互为 (2)金刚石、石墨、足球烯(C60)空间结构及物理性质 金刚石 石墨 C60 空间结构 碳原子的排列方式 正四面体空间网状结构 层状结构，每层为正六边形的平面网状结构 “足球”形分子，由12个正五边形和20个正六边形排列而成 物理性质 熔点高，硬度大，不导电 熔点高，硬度小、电的良导体 不导电 用途 制造切割刀具 制造电极、铅笔芯 新型高效的催化剂，气体的贮存 【易错提醒】 1、碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似 2、同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应 (3)碳单质的化学性质 ①与O2的反应(用化学方程式表示)： a、O2不足： ； b、O2充足： 。 ②与氧化物反应(用化学方程式表示)： a、与CuO反应： (冶炼金属)； b、与Fe2O3反应： (冶炼金属)； c、与CO2反应： ； d、与水蒸气反应： (制水煤气)； e、与SiO2反应： (制粗硅)； (制金刚砂) ③与强氧化性酸反应 a、与浓硫酸反应： 。 b、与浓硝酸反应： 。 2、碳的氧化物 CO CO2 物理性质 无色无味气体密度比空气小难溶于水 无色无味气体密度比空气大可溶于水(溶解度小) 毒性 (易结合血红蛋白) (温室效应) 化学性质 还原性 无(灭火) 氧化性 — ①与炽热炭反应 ②Mg在CO2中燃烧 与水反应 — CO2＋H2OH2CO3 化学性质 与碱反应 (澄清石灰水) — 相互转化 用途 用作燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等 【易错提醒】 溶液中通入CO2气体产生沉淀的问题：向BaCl2或CaCl2溶液中通入CO2气体，由于盐酸的酸性比碳酸的强，不会产生BaCO3或CaCO3沉淀。 3、CO、CO2气体的除杂方法 CO中混有CO2 通过盛有 的洗气瓶，然后干燥气体 CO2中混有CO 通过盛有 的硬质玻璃管 CO2中混有O2 通过盛放 的硬质玻璃管 CO2中混有少量SO2 通过盛有 或 的洗气瓶，然后干燥气体 CO2中混有少量HCl 通过盛有 的洗气瓶，然后干燥气体 【易错提醒】 1、澄清石灰水只用于检验CO2，不能用于除去混合气体中的CO2，应用NaOH溶液除去； 2、CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液均无沉淀产生。 4、碳酸盐与碳酸氢盐的比较 正盐(CO) 酸式盐(HCO) 溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶 一般都可溶 溶解度 一般而言，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3 热稳定性 溶液pH 同浓度： 相互转化 5、CO2与盐溶液的反应 碳酸是一种弱酸，其酸性比盐酸、醋酸要弱，因此， 能与碳酸盐反应；其酸性又比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，因此，将CO2气体通入 等盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这就是“强酸制弱酸”原理的应用。如： (1)CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3 (2)CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H4SiO4↓＋Na2CO3或CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 当CO2过量时，发生反应如下： (3)CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 当CO2过量时，发生反应如下： (4)CO2＋＋H2O―→＋NaHCO3 (5)CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3(CO2过量时) CO2＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3(CO2少量时) 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。在该反应中，Mg的还原性强于C的还原性(　　) 2、将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(　　) 3、非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4（　　） 4、12C、13C、14C是碳的三种同素异形体( ) 考向01 考查碳及其化合物的性质和应用 【例1】（2025·辽宁鞍山·一模）《天工开物》介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示)，泥封，“其底铺薪，发火煅红”，“冷定毁罐取出”。已知：锌的熔点为419℃，沸点为907℃。下列说法错误的是 A．反应区中，生成的气体只有CO2 B．冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控制在419~907℃ C．“冷定”后取锌的原因是防止Zn在较高的温度下被氧化 D．炉甘石炼锌法中，气体的生成有利于该还原过程的发生 考向02 考查CO2与碱反应图像分析 【例2】（2025·广东河源·调研）已知结合H+的能力OH->，将0.01 mol NaOH和0.01 mol Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 A． B． C． D． 【思维建模】 二氧化碳与碱反应图像题解题步骤 1、标定坐标轴 ①横轴：通入CO2体积/时间或加入酸量； ②纵轴：pH/气体体积/导电率。 2、阶段划分 ①区域A（0≤n(CO2)/n(NaOH)<0.5）：NaOH过量段 ②区域B（0.5≤n(CO2)/n(NaOH)<1）：Na2CO3主存段 ③区域C（n(CO2)/n(NaOH)≥1）：NaHCO3生成段 3、‌定量计算：根据拐点体积计算溶质比例（如a=b-a时为纯Na2CO3） 考向03 考查有关碳族元素的价类二维图 【例3】（2025·海南·调研）部分含碳物质的“价—类”关系如图所示。下列叙述正确的是 A．b和c都是有毒气体 B．能实现的转化 C．和c反应只生成一种盐 D．可利用a的还原性除去冰箱中的异味 考向04 考查碳元素在自然界中的循环 【例4】（2025·河北石家庄·模拟预测）下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是 A．大力提倡植树造林 B．向燃煤中添加碳酸钙 C．借助光伏、风电、核电等技术发电 D．利用光驱动合成生物学，将二氧化碳合理转化 【思维建模】 "路径分析→平衡计算→影响评估"三步分析法 1.‌物质追踪法：画出碳元素迁移路径图，标注各圈层间的转化形式（如大气→生物：光合作用）。 2.‌平衡分析法：计算碳输入（固定）与输出（释放）的动态平衡，评估人类活动影响。 3.‌方程式推导——掌握关键反应式： ①光合作用：6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2； ②呼吸作用：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。 【对点1】（2025·江西·三模）化学与生活、生产息息相关。下列叙述正确的是 A．硝酸钾属于含氧酸盐，焰色呈黄色 B．用碳酸钙制备的光导纤维，可用于通信 C．桐油性质稳定，不能发生氧化反应 D．煤炭中含有碳，可用于取暖和冶铁 【对点2】（2025·河北石家庄·调研）向含等物质的量的和的混合溶液中滴加稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成的关系的是(纵坐标为产生的的量) A． B． C． D． 【对点3】（2025·广东·模拟预测）下边是碳元素的价类二维图，有关说法不正确的是 A．a是最简单的有机化合物 B．b在高温下被氧化成e C．d与血红蛋白结合的能力比强 D．将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m 【对点4】（2025·湖北·模拟预测）杭州亚运会开幕式主火炬燃料选择甲醇，彰显了绿色亚运的主题。如图所示为“绿色甲醇”生态循环示意图。下列说法错误的是 A．太阳能制氢中太阳能电池板的主要材料为单晶硅 B．二氧化碳烟气转化为液体燃料符合“碳中和”理念 C．燃油汽车排放的CO和NO尾气是汽油不充分燃烧产生的 D．汽车中使用的甲醇燃料电池放电时化学能转化为电能 考点02 硅及基化合物 1、硅单质 (1)硅元素的存在：硅在地壳中的含量仅次于 ，为26.3%。硅是一种 ，在自然界仅以 的形式存在，主要以硅酸盐(如：地壳中的大多数矿物)和氧化物(如：水晶、玛瑙)的形式存在 (2)硅的物理性质：晶体硅是 色、有 、 而 的固体，其结构类似于 ，熔沸点 、硬度 ，导电能力介于 和 之间，是良好的 和 材料。金刚石、晶体硅、碳化硅中熔点从高到低的顺序是 。 (3)硅的化学性质：硅的化学性质 ，主要形成 化合物 ①常温下，硅的化学性质不活泼，除 、 、 外不跟其他物质反应。 a、与氢氟酸反应的化学方程式： ； b、与NaOH溶液反应的化学方程式： ； c、与F2反应的化学方程式: ②加热或高温条件下，硅也能和一些非金属单质反应。 a、与O2反应： 。 b、与Cl2反应： c、与C反应： (4)单质硅的制备——硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取单质硅 ①单质硅常用二氧化硅来制取，主要分为两个阶段 用碳还原二氧化硅制备粗硅 将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯硅 Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 【易错提醒】 1、粗硅制备时，要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO而不是CO2 2、粗硅中含碳等杂质，与氯气反应生成的SiCl4中也含有CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度的硅 ②工业制备高纯硅的原理 工业制备高纯硅的原理示意图 涉及的主要化学反应 ①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②Si＋3HClSiHCl3＋H2 ③SiHCl3＋H2Si＋3HCl (5)硅的用途：高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及太阳能光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池；单质硅常用 作 材料和合金材料 【易错提醒】 1、用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。 2、粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中含有CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。 2、二氧化硅 (1)硅元素的存在：SiO2广泛存在于自然界中，SiO2的存在形式有 和 两大类，水晶、玛瑙的主要成分是 ，沙子、石英的主要成分就是 (2)硅的物理性质：纯净的SiO2是 的，其熔、沸点 ，硬度 ，不溶于 ，也不 。 (3)硅的化学性质： ①具有酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是硅酸的酸酐，难溶于于水 a、SiO2与NaOH溶液反应： b、SiO2与碱性氧化物反应： ②SiO2的弱氧化性： ③SiO2能与氢氟酸(HF)反应： (用氢氟酸刻蚀玻璃) 【易错提醒】 1、由于玻璃的成分中含有SiO2，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，因为SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3。 2、未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的。 3、因为氢氟酸腐蚀玻璃并用于雕刻玻璃，与玻璃中的SiO2反应，所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存，而应保存在塑料瓶或铅皿中。 4、SiO2是H2SiO3的酸酐，但SiO2不与水反应，不能用SiO2直接与水作用制备H2SiO3。 5、不能依据反应2C＋SiO2Si＋2CO↑来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。此类反应能进行的原因是因为在高温条件下，生成物中的气体从反应体系中逸出，有利于反应向右进行。 6、SiO2虽然能与NaOH溶液、HF溶液反应，但不属于两性氧化物，属于酸性氧化物，但与水不能直接反应。 7、不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。 8、加热熔融NaOH时，不能使用陶瓷坩埚，石英坩埚和铝坩埚，只能使用铁坩埚，原因是陶瓷和石英的主要成分都含有SiO2，SiO2能与NaOH反应，铝坩埚的主要成分是氧化铝，也能与NaOH反应。 (4)二氧化硅的主要应用：水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品；SiO2是制 的重要原料； 较纯的石英用于制造石英玻璃，石英玻璃常用来制造 的化学仪器；石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。 3、硅酸 (1)硅酸的物理性质：硅酸是一种 色胶状物质， 溶于水，能形成胶体。新制备的硅酸为透明、胶冻状，硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶—— 。 (2)硅酸的化学性质： ①弱酸性：不溶于水[唯一不溶于水的酸]的二元弱酸(酸性比碳酸的酸性弱)，硅酸不能使紫色石蕊溶液变红色 ②不稳定性：H2SiO3SiO2＋H2O ③与碱溶液反应： (3) 硅酸的制备：实验室常用 与 反应制取硅酸 实验过程 在试管中加入3~5mL Na2SiO3溶液(饱和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的体积比用水稀释)，滴入1~2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象 实验操作 实验现象 实验结论 Na2SiO3溶液呈碱性 硅酸为不溶于水的白色固体 化学方程式 (4)硅酸的用途：硅胶可作 的载体和袋装食品、瓶装药品的 。 4、最简单的硅酸盐——Na2SiO3 (1)俗名：泡花碱，水溶液俗称水玻璃 (2)物理性质： ，可溶于水 (3)化学性质 ①与酸反应： ②与CO2反应： (4)用途：①制硅酸；②黏合剂(矿物胶)；③耐火阻燃材料；④防腐剂 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、玻璃是一种晶体，有较高的熔点(　　) 2、硅在自然界中只以化合态的形式存在(　　) 3、晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料(　　) 4、Si和SiO2都可用于制造光导纤维(　　) 5、SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸(　　) 6、普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品(　　) 考向01 考查硅单质的性质和用途 【例1】（2025·河南开封·三模）单质Z是一种常见的半导体材料，可由通过特定路线制备，已知为的氧化物，Y是一种氢化物且分子结构与甲烷相似。下列说法错误的是 A．可用来生产光导纤维 B．Z能与盐酸发生化学反应 C．反应①的转化应在保护气中进行 D．流程中涉及3个氧化还原反应 考向02 考查二氧化硅的性质和用途 【例2】（2025·广东·模拟预测）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且二者具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 浓氨水具有碱性 B 在医疗上用作“钡餐” 难溶于水 C 钠和钾元素金属性不同 焰色试验可用于检验钠和钾元素 D 用氢氟酸雕刻玻璃 A．A B．B C．C D．D 考向03 考查硅的制备 【例3】（2025·安徽·模拟预测）在给定条件下，下列制备或处理过程涉及的物质转化均可实现的是 A．工业制硫酸： B．工业制取高纯硅：(粗)(纯) C．制取金属银： D．海带提碘：海带海带灰 【思维建模】 在设计制备纯硅的试题中，常遇到的知识点 1、粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2 2、SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl 3、SiO2＋2Mg2MgO＋Si 4、SiHCl3、SiCl4能与水发生反应：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑ SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl 5、SiH4在空气中易自燃 考向04 考查硅酸的性质及其应用 【例4】（2025·浙江·三模）已知甲硅烷能与高锰酸钾溶液发生反应：。下列说法正确的是 A．该反应是在强酸性环境中进行的 B．该反应的现象之一是溶液变成紫红色 C．沸点比低 D．该反应中被还原 考向05 考查硅酸盐的性质及其应用 【例5】（2025·云南昆明·一模）下列实验操作、现象和结论都正确的是 A．向淀粉的水解产物中加碘水，溶液变蓝则证明淀粉没有水解完全 B．向溶液中加入稀盐酸，溶液变为橙色，证明具有强氧化性 C．向某溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成，继续滴加沉淀不消失，证明溶液中存在 D．向铁和水蒸气反应后的固体中先加稀硫酸，再加溶液，溶液不变红，证明固体中没有 【对点1】（2025·安徽·模拟预测）2025年4月10日，自然资源部发布公告：高纯石英矿正式成为我国第174号新矿种。高纯石英矿具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性等特点，在河南东秦岭、新疆阿勒泰等地区发现多处高纯石英矿。下列叙述错误的是 A．高纯石英的主要成分是 B．高纯石英耐高温特性与其晶体类型有关 C．高纯石英中的杂质可通过碱浸法除去 D．用高纯石英制备的高纯硅，可用于制造电子元件和太阳能电池 【对点2】（2025·黑龙江哈尔滨·二模）工业上利用废镍催化剂(含65%NiO、15%、10%CaO、6%SiO2及4%MgO)制备电池级(要求杂质离子浓度)的流程如下。下列说法错误的是 已知：①常温下，，，，； ②滤液1中； ③滤液2中； ④滤液3中，反应分两个步骤：(快反应)，(慢反应)。 A．酸浸时可以与硫酸反应形成胶体，加速固液分离 B．滤液1中需调节至，才能确保沉淀完全且不沉淀 C．滤液2中添加，当恰好沉淀完全时，未沉淀完全 D．慢反应步骤决定沉淀速率，适当增加浓度可提高产率 【对点3】（2025·江苏徐州·一模）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．硝酸工业： B．制备NaOH：粗盐NaCl溶液烧碱 C．制备高纯硅：高纯硅 D．金属铝制备：溶液铝 【对点4】（2024·福建厦门·模拟预测）锂辉矿（主要成分为）可用低温重构-直接浸出技术制备碳酸锂，同时得到氧化铝，工艺流程如图，下列说法不正确的是 A．“水热反应”为 B．“滤渣1”和“滤渣2”主要成分不同 C．流程中不涉及氧化还原反应 D．冶炼金属锂可用电解其熔融氯化物的方法，而冶炼金属铝则不可以 【对点5】（2025·陕西安康·模拟预测）中华文化源远流长，文物是中华文明的物理载体。下列文物材质的主要成分属于硅酸盐的是 A．兰亭集序(绢本) B．铜镜 C．水月观音(木雕) D．元青花 A．A B．B C．C D．D 考点03 无机非金属材料 1、传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料 硅酸盐产品 水泥 玻璃 陶瓷 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 —— 主要原料 石灰石和粘土 纯碱、石灰石、石英(过量) 黏土 反应原理 复杂的物理化学变化 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 复杂的物理化学变化 主要成分 3CaO·SiO2、2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 Na2O·CaO·6SiO2 —— 特性 水硬性(跟水掺和搅拌后容易凝固变硬) 非晶体，无固定熔点，在一定范围内软化可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 2、新型无机非金属材料 类别 主要特性 典型示例 主要用途 半导体材料 通信容量大、抗干扰性能好 芯片、光导纤维、硅太阳能电池 计算机、家用电器、光伏电站、通信设备等 电学材料 高强度、优良的电学性能 富勒烯、碳纳米管、石墨烯 复合材料、电池、传感器、光电器件、超级电容器等 新 型 陶 瓷 高温结 构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐腐蚀 碳化硅、氮化硅陶瓷 用于火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料等 超导 陶瓷 具有超导性 Y－Ba－Cu－O系超导陶瓷 用于电力、交通、医疗等领域 透明 陶瓷 具有光学特性、耐高温、绝缘性好 氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷 用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等 压电 陶瓷 能实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐和锆酸盐等 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨、人造关节等 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品。（　　） 2、钢化玻璃与普通玻璃最主要的区别方式是钢化玻璃破碎后变成小颗粒。（　　） 3、合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料。（　　） 4、硅橡胶和陶瓷都是新型无机非金属材料。（　　） 5、传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。（　　） 6、石墨烯的电阻率低，热导率也低。（　　） 考向01 考查传统无机非金属材料的分类和应用 【例1】（2025·河北·模拟预测）中华文明源远流长，很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是 A．唐《簪花仕女图》绢帛画 B．清端石千金猴王砚 C．清粉彩蝠桃纹瓷瓶 D．南宋鎏金腰带 A．A B．B C．C D．D 考向02 考查新型无机非金属材料的分类和应用 【例2】（2025·重庆江津·模拟预测）下列材料属于新型陶瓷的是 A．碳化硅 B．陶瓷 C．Ti-Fe储氢合金 D．塑料 【对点1】（2025·陕西西安·模拟预测）文物见证历史，化学创造文明。下列有关陕西的文物的说法不正确的是 A．青铜器何尊的主要成分含有Cu、Sn等元素 B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因银发生化学腐蚀生成 C．五代青釉提梁倒注瓷壶烧制所用的主要原料为黏土 D．西汉丝质素纱禅衣的制衣纤维的主要成分是蛋白质 【对点2】（2025·浙江·一模）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，常温下化学性质稳定，但生产成本较高。不溶于酸（氢氟酸除外）。高温下氮化炉中的氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种用工业硅（含少量铁、铜的单质及氧化物）和（含少量）合成氮化硅的工艺流程如下： 以下说法不正确的是 A．净化时，铜屑的作用是除去氮气中含有的少量氧气 B．X可能是硝酸或硫酸 C．连接真空装置是为了排除氮化炉中原有的氧气和水蒸气 D．氮化硅可作为高温结构陶瓷，用于制作高速切削刀具等 题型01 硅单质的性质及应用 1．（2025·四川·模拟预测）《左传》曾记载有“遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎，铸范宣子所为《刑书》焉”，这是关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载。下列叙述正确的是 A．合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．“铸鼎”时，盛装炽热铁水的模具须充分干燥 C．历史上铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D．硅的化学性质较稳定，在自然界主要以单质的形式存在 2．（2025·安徽阜阳·一模）近年来，我国科技取得长足进步，许多方面已是世界前列。下列有关说法错误的是 A．华为公司研发的麒麟芯片，主要成分为Si B．比亚迪公司设计并生产的磷酸铁锂电池，磷酸铁锂为无机非金属材料 C．新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用 D．我国空间站使用石墨烯存储器，其中石墨烯属于有机高分子材料 3．（2025·山西·模拟预测）下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 浓硫酸具有氧化性和脱水性 B 由氨制硝酸： 易液化 C 石油裂解气能使溴的溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃 D 高纯硅可以制成计算机的芯片、太阳能电池 晶体硅具有半导体性能 A．A B．B C．C D．D 4．（2025·湖北·调研）甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法正确的是 A．若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则丙一定是两性氧化物 B．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应 C．若丙、丁混合产生大量白烟，则乙一定会使高锰酸钾溶液褪色 D．若甲、丙、戊都含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲<丙<戊 5．（2025·江西萍乡·一模）下列关于物质性质的说法中正确的是 A．可在中燃烧，生成一氧化氮 B．铁丝在少量氯气中燃烧，生成 C．S具有氧化性，可与Cu反应生成CuS D．高温条件下，硅能与、等非金属单质发生化合反应 6．（2025·安徽·调研）实验室用还原(沸点：，易与水反应)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置已略去)。 回答下列问题： (1)装置I中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置II盛装的是 ，作用是 ；装置III水浴加热的目的是 。 (3)实验开始时应先 ，再 ，这样操作的目的是 。 (4)装置导出的气体在空气中易形成白雾，写出装置中发生反应的化学方程式： 。 (5)可利用高纯硅制备甲硅烷，其转化过程为高纯硅(同时有生成)。反应②中生成与的体积之比为 。 题型02 硅的制备 1．（2025·云南昆明·模拟预测）下列反应方程式错误的是 A．制粗硅： B．溴水吸收 C．电解食盐水的阴极反应： D．溶于NaOH溶液： 2．（2025·河南南阳·模拟预测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均正确的是 A．工业制取硫酸：黄铁矿 B．无水 C．制漂白粉： D．石英砂粗硅高纯硅 3．（2025·四川成都·调研）高纯度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”。可以按下列方法制备高纯度晶硅： 下列说法不正确的是 A．步骤的化学方程式为 B．步骤中每生成，转移电子 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．沸点中含有少量的沸点，通过蒸馏或分馏可提纯 4．（2025·重庆·三模）化学工业是国民经济的支柱产业，下列有关说法不正确的是 A．食品工业中，常用苯甲酸及其钠盐作为防腐剂 B．冶钢工业中，模具在注入炽热的钢水前应充分干燥处理 C．工业上用水吸收制备硫酸 D．工业上将粗硅转化为，再用还原以制备高纯硅 5．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）合理开发利用自然资源是社会可持续发展的重要任务。下列物质的工业制法中涉及的反应错误的是 A．氯碱工业： B．工业制粗硅： C．海水提镁： D．工业制硫酸： 6．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）镍及硫酸镍在新型材料、新型电池的生产中有着十分广泛的应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备纯镍或硫酸镍的流程如下： 已知：①氧化性：Cu2+>H+(酸)>Ni2+>Fe2+>H+(水)； ②常温下溶度积常数：Ksp(NiS)=1.07×10-21、Ksp(CuS)=1.27×10-36。 (1)步骤①中焦炭和石英也可用于工业制粗硅，则工业制粗硅化学反应为 ；炉气使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为 。 (2)步骤⑥以MS(含CuS)作阳极、NiSO4溶液作电解液电解可在 极(填“阴”或“阳”)获得粗镍。粗镍的电解精炼需要将电解液的pH控制在2~5之间，下列有关说法错误的是 (填序号)。 A．防止溶液的酸性过强造成H+放电，在阴极生成H2 B．防止溶液的酸性过弱使Ni2+转化成Ni(OH)2沉淀 C．若溶液的pH<2，可加入NiO或Ni(OH)2固体调节溶液的pH D．使粗镍中所含的杂质Cu在阳极放电而进入电解液中 (3)化学上常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时该离子沉淀完全。步骤③所得的NiSO4溶液中通常含有Cu2+，若该溶液中的c(Ni2+)=0.107mol·L-1，请通过计算说明可通过在溶液中加入NiS的方法除去溶液中Cu2+的原因： 。 (4)硫化镍晶胞如图1所示，单原子层硫化镍的结构如图2所示。 ①图1中，原子坐标参数：A(0，0，0)B(0.5，0，0.5)，则C原子的坐标参数为 。 ②单层硫化镍晶体图2中，已知硫离子半径为apm，忽略镍离子半径，NA是阿伏加德罗常数的值。则单层硫化镍晶体每平方米含硫化镍的质量为 g。 题型03 二氧化硅的性质及应用 1．（2025·浙江·三模）物质的性质决定物质的用途，下列说法不正确的是 A．碳化硅熔点高，故可用作砂纸和砂轮的磨料 B．HF能与反应，故可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 C．生石灰能与酸性氧化物反应，故煤炭中加入生石灰可减少煤燃烧时产生的 D．过氧乙酸具有强氧化性，故可用来杀菌消毒 2．（2025·广西·模拟预测）甲~丁均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强，下列说法正确的是 甲 乙 丙 丁 A．非金属性：丁>丙>甲 B．原子半径：甲>乙>丙 C．最简单氢化物的沸点：乙>甲 D．丙与乙形成的二元化合物易溶于水和强碱溶液 3．（2025·山西·模拟预测）下列操作或装置(部分夹持装置略)正确，且能达到实验目的的是 A．甲：熔融纯碱 B．乙：制备少量(随开随取，随关随停) C．丙：比较、的还原性强弱 D．丁：检验溶液中是否含 4．（2025·云南文山·模拟预测）下列化学反应方程式或离子方程式书写错误的是 A．焦炭与二氧化硅制备粗硅的反应： B．硫酸氢钠溶液与少量亚硫酸钠溶液反应： C．蔗糖水解反应：(蔗糖)(葡萄糖)(果糖) D．溶液与等物质的量的反应： 5．（2025·浙江·一模）物质结构决定性质，影响物质用途。下列结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构或性质 用途 A 某种氮化硼结构与石墨类似，但电子基本上定域在氮原子上 该氮化硼可用于制作导电材料 B 硅胶具有多孔结构，比表面积大，吸附能力强 硅胶可用作食品干燥剂 C 乳酸分子中含有羧基和羟基 乳酸可用于制备可降解塑料 D 甲醛分子中含有醛基(-CHO)，具有还原性和杀菌性 甲醛可用于动物标本制作的防腐剂 A．A B．B C．C D．D 6．（2025·广西柳州·模拟预测）铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为Be2SiO4，还含有少量MnO等)为原料制备铍的工艺流程如图。 已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，Be、Mn元素分别转化成可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4，其他元素以稳定的氧化物形式存在。 ②铁冰晶石的成分为Na3FeF6。 回答下列问题： (1)在元素周期表中，Be与Al处于对角线的位置，性质相似。下列叙述错误的是_______(填标号)。 A．Be只能与酸反应，不能与碱反应 B．BeO具有高熔点，能耐酸碱腐蚀 C．常温下，BeCl2溶液的pH＜7 D．BeCl2是共价化合物 (2)Na3FeF6中Fe的化合价为 。 (3)“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。 (4)“沉铍”步骤中加入NaOH溶液调节pH为11，析出颗粒状的Be(OH)2，写出生成Be(OH)2的离子方程式： ；若加入的NaOH溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。 (5)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原理： 。 (6)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3，则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。 题型04 硅酸及硅酸盐的性质及应用 1．（2025·湖北黄石·二模）化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A．工业生产中一般采用400~500℃合成氨，原因之一是铁触媒在500℃左右时的活性最大 B．味精能增加食品的鲜味，是一种常用的增味剂，其主要成分为谷氨酸钠 C．水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性，可用作黏合剂和防火剂，它是一种强电解质 D．锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，后用盐酸除去 2．（2025·陕西·三模）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．在1.0mol∙L-1氯化钠溶液中：、、、 B．在1.0mol∙L-1氨水中：、、、 C．1.0mol∙L-1硫酸中：、、、 D．0.1mol∙L-1NaOH溶液中：、、、 3．（2025·山西·三模）化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．手机和电脑中的液晶是晶体的一种特殊物质状态，具有固定的熔沸点 B．燃煤中加入石灰石，可减少酸雨的形成和温室效应 C．“入窑一色，出窑万彩”的禹州钧瓷是中国名瓷之一，其主要原料是石灰石和黏土 D．飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，属于共价晶体 4．（2025·浙江·模拟预测）化合物A由两种元素组成，将A按如下流程进行实验。 请回答： （1）组成A的两种元素是 ，A的化学式是 。 （2）溶液D与过量反应的离子方程式是 。 （3）某兴趣小组利用下面实验装置制备气体C，并探究气体C能否与溶液D反应产生白色胶状沉淀： ①装置A是气体C的发生装置，写出该装置中可能发生的化学方程式 ，简要描述检查装置A气密性的方法： 。 ②该方案还缺少一个尾气吸收装置，下列吸收装置可以选用的是 。 A．B．C． D． 5．（2025·福建厦门·调研）高锰酸钾在工业中广泛用作氧化剂。以软锰矿(主要成分是，含有和等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图所示： 已知：①“焙烧”中有生成。②20℃时各物质的溶解度如下表。 物质 溶解度/g 6.38 111 11.1 下列说法错误的是 A．“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 B．通入时，理论上生成的和的物质的量之比为1：2 C．若“焙烧”时加入的过量，则制得的中混有含元素的杂质 D．操作II为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为 6．（2025·辽宁鞍山·一模）十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)。 Ⅰ．将适量、加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解； Ⅱ．持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却； Ⅲ．将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取； Ⅳ．静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物； Ⅴ．将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体()。 资料显示：制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀。回答下列问题： (1)仪器a中的试剂是 (填名称)。 (2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 。 (3)下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有 (填名称)。 从下列选项选择合适操作(操作不重复使用)并排序： 。 c→_______→_______→e→d→f→_______。 a．检查旋塞、玻璃塞是否漏水                     b．将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸 c．涂凡士林                                     d．旋开旋塞放气 e．倒转分液漏斗，小心振荡 f．经几次振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置 g．打开旋塞，向蒸发皿放出下层液体 (4)步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火，原因是 。 (5)结晶水测定：称取m g十二钨硅酸晶体(，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，计算 (用含ω、M的代数式表示)。若样品未充分干燥，会导致n的值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 题型05 无机非金属材料 1．（2025·甘肃白银·模拟预测）中国古代四大发明在科学发展史中占据了重要地位。下列说法正确的是 A．指南针的主要成分是氧化亚铁 B．泥活字中的硅酸盐属于无机非金属材料 C．黑火药使用硝石作为还原剂 D．造纸利用的树皮、麻头等原料属于合成高分子材料 2．（2025·辽宁丹东·二模）历史文物见证着人类文明的交流和发展。下列文物的主要成分不属于无机非金属材料的是 A．黑龙江铜坐龙 B．吉林殷商红衣陶壶 C．辽宁红山玉猪龙 D．内蒙古天蓝釉紫斑碗 A．A B．B C．C D．D 3．（2025·广东惠州·三模）中华文明源远流长。下列文物中主要材质属于天然有机高分子化合物的是 A．青瓷莲花尊 B．红木雕荷花蟹虫笔洗 C．珍珠宝石凤冠 D．铜尊盘 A．A B．B C．C D．D 4．（2025·安徽马鞍山·二模）新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A．制作航天服的聚酯纤维 B．氮化硼陶瓷基复合材料 C．制作半导体材料的硅 D．制作深潜器的特种钛合金 5．（2025·广东广州·三模）蛇年说蛇，下列与蛇有关的历史文物中，主要材质为有机高分子的是 A．三星堆青铜蛇 B．清代白玉蛇形珮 C．战国彩绘漆木龙凤蛇纹圆盒 D．汉代四神瓦当玄武 6．（2025·山西临汾·一模）山西博物院文物种类丰富，下列藏品据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是 A．鹰纹玉圭 B．雁鱼铜灯 C．白釉盖罐 D．胡人陶俑 A．A B．B C．C D．D 1．（2025·山西晋城·模拟预测）利用铬铁矿(主要成分是，还含有FeS、等)制取和单质硅的工艺生产流程如图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。下列说法正确的是 A．“焙烧”时FeS发生反应的化学方程式为 B．“焙烧”时不参与反应 C．“酸浸”时发生反应为 D．工业上利用制备粗硅时，常用作还原剂 2．（2025·河北衡水·模拟预测）改革开放后，我国科技发展取得了巨大成就。下列说法正确的是 A．宇树机器人所使用的核心控制芯片的主要成分是 B．我国创造了“亿度千秒”的“人造太阳”运行新记录，转化中涉及的化学变化有 C．大疆无人机引领世界无人机发展水平，无人机一般选用能量密度高的锂聚合物电池 D．我国量子通信走在世界前沿，量子通信中使用的螺旋碳纳米管等纳米材料属于胶体 3．（2025·甘肃白银·模拟预测）在实验室中和工业上常用作氧化剂。某实验小组根据如下流程制备： 下列说法错误的是 A．高温熔融时，应用铁坩埚 B．高温熔融反应中，作还原剂 C．浸取时进行搅拌，可提高化学反应速率和浸取率 D．向锰酸钾溶液中通入适量将pH调至11.4时，发生反应 4．（2025·贵州·模拟预测）湿法磷酸工艺中磷矿石［主要成分为、］酸浸、浓缩会产生含氟废气(HF、)，废气中。一种回收氟的工艺如图所示： 已知：与HF、均能反应生成。 下列说法错误的是 A．“酸浸”前粉碎矿石可提高浸出效率 B．滤渣1的主要成分可以用于改良盐碱地(含) C．与反应： D．该工艺可以在陶瓷内衬的不锈钢装置中进行 5．（2025·河北石家庄·一模）白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂NaBH4的工艺流程如下： 已知H3BO3微溶于水，易溶于乙醇；偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A．“滤渣1”的主要成分是SiO2 B．“气体”的主要成分是NO2 C．“操作X”涉及蒸发浓缩、降温结晶、过滤 D．“反应Y”的化学方程式是NaBO2＋2MgH2=2MgO＋NaBH4 6．（2025·河北沧州·模拟预测）利用绿柱石(主要化学成分为BeO、Al2O3、SiO2，还含有少量FeO和Fe2O3)冶炼Be的一种工艺流程如下。 已知：①铍的性质与处于元素周期表对角线的铝相似。 ②氯化铍在熔融态时较难电离。 ③在强碱性条件下，Be元素以[Be(OH)4]2-形式存在。 (1)“熔炼”的目的是通过改变绿柱石晶相中的稳定结构增强其反应活性，气体A是 。 (2)滤渣1的成分为 ，“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、氨水和过氧化氢会更好，这是由于 。 (3)“沉铍”时若使用NaOH溶液，将导致铍的产率降低，用离子方程式解释原因： 。 (4)“灼烧”工序的化学方程式为 。 (5)“高温反应”镁或铍均会和氧气反应，需在惰性气氛中进行， (填“能”或“不能”)选择N2气氛。氯化铍熔融盐电解法也可以制备铍，但在电解过程中需要加入一定量NaCl，加入NaCl的作用是 。 (6)该流程中能循环使用的物质有HF、NH3和 (填化学式)。 7．（2025·安徽阜阳·模拟预测）水合硼酸锌(，不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为，以及少量、FeO、和等)和菱锌矿(主要成分为，、FeO和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下： 已知：该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 6.2 8.9 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 8.0 10.9 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与硫酸反应的离子方程式为 。为加快“酸浸”时的浸取速率措施有 (填2点)。 (2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (3)“氧化”的目的是(语言叙述) ，此步温度不能过高的原因是 。 (4)“一次调pH”时，调节溶液的pH=6.0，目的是 。“二次调pH”时的pH范围为 。 (5)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为 。 (6)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为 ；若该晶胞密度为，硒化锌的摩尔质量为M，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为 pm。 8．（2025·山东聊城·模拟预测）五氯化锑主要用作氟化工的催化剂，纺织工业织物的阻燃剂、染料工业的中间体。实验室根据反应，利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。 已知的部分性质如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 性质 73.4 均极易水解 2.8 实验室制备的步骤如下： (i)连接好仪器，检验装置气密性，加入药品； (ii)……，控制三颈烧瓶反应温度在，通入至反应结束，通入排净装置中； (iii)在b处连接减压装置，……，打开减压装置，三颈烧瓶中液体流入双颈烧瓶，……，减压蒸馏，收集目标物质。 (1)步骤(ii)反应温度控制在的主要目的是 。 (2)步骤(iii)打开减压装置前的操作是 ，用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。 (3)减压蒸馏时若控制压强为，温度计的读数应为 ℃，减压蒸馏时玻璃毛细管的作用是 。 (4)该实验装置存在一处明显的设计缺陷，该缺陷是 。 (5)氟锑酸是一种超强酸，可由与反应制得，反应的化学方程式是 ，制备时，应选用 材质的仪器(填标号)。 A．玻璃　　　　B．陶瓷　　　　C．铁或铝　　　　D．聚四氟乙烯 1．（2025·海南·高考真题）下列化学实例与方程式不匹配的是 选项 实例 方程式 A 纯碱熔样致石英()坩埚损坏 B 早期用铬酸酐()检测酒驾 C 用熟石灰净化酸性高氟废水 D 用氮化镁()干燥液氨 A．A B．B C．C D．D 2．（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 3．（2024·天津·高考真题）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D．乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 4．（2025·湖北·高考真题）下列描述不能正确地反映事实的是 A．室温下与碳不发生反应，高温下可生成和 B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康 5．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 6．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是 A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片 B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属 C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂 D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属 7．（2025·河北·高考真题）河北省古建筑数量大，历史跨度长，种类齐全，在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是 A．基石 B．斗拱 C．青瓦 D．琉璃 A．A B．B C．C D．D 8．（2025·江西·高考真题）稀散金属镓(，ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下： 回答下列问题： (1)滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为 (填化学式)，与碱反应的离子方程式为 、 。 (2)水热再生过程中，需要定量补充固体的目的是 ，以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的 (填“大于”或“小于”)滤液1的。 (3)已知树脂片段的结构为。在吸附时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是 。 (4)操作X为 。 (5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构，推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 碳、硅及无机非金属材料 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01 碳及其重要化合物物 3 考向01 考查碳及其化合物的性质和应用 5 考向02 考查CO2与碱反应图像分析 6 考向03 考查有关碳族元素的价类二维图 7 考向04 考查碳元素在自然界中的循环 7 考点02 硅及基化合物 10 考向01 考查硅单质的性质和用途 14 考向02 考查二氧化硅的性质和用途 14 考向03 考查硅的制备 15 考向04 考查硅酸的性质及其应用 15 考向05 考查硅酸盐的性质及其应用 16 考点03 无机非金属材料 20 考向01 考查传统无机非金属材料的分类和应用 21 考向02 考查新型无机非金属材料的分类和应用 22 好题冲关 23 基础过关 23 题型01 硅单质的性质及应用 23 题型02 硅的制备 26 题型03 二氧化硅的性质及应用 31 题型04 硅酸及硅酸盐的性质及应用 35 题型05 无机非金属材料 39 能力提升 43 真题感知 50 1. 高考真题考点分布 考点内容 考点分布 硅的性质及用途 2025云南卷 二氧化硅的性质及用途 2025海南卷，2025江西卷，2025浙江卷，2025湖北卷，2025云南卷，2025陕晋青宁卷，2024广东卷，2023河北卷，2023天津卷，2023广东卷，2023辽宁卷 硅的制备 2023广东卷，2023湖北卷 硅酸及硅酸盐的性质 2025河北卷，2024天津卷,2024江西卷，2024广东卷，2024河北卷，2023广东卷， 无机高分子材料 2025甘肃卷，2024广东卷，2024吉林卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从命题题型和内容上看，本讲知识的特点是繁杂，涉及的化学反应多，物质间的转化关系多样。注意Si、SiO2在现代科技中的应用经常以选择题形式出现，随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，对碳硅及其化合物性质和应用的考查有逐渐增多的趋势，已成为高考考查的热点。 【备考策略】 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、通过从材料组成和性质的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析，并能科学合理地使用。 【命题预测】 预计高考命题仍然会以生活、生产、实际应用为背景，突出C、Si及其重要化合物的性质及应用，题型延续选择题、填空题、综合推断题及实验探究题的形式，结合能源、环保等，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的晶体结构、性质及应用，以检测考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。 考点01 碳及其重要化合物 1、碳单质 (1)碳单质的存在形式：自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，碳单质主要有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯(C60)，它们互为同素异形体 (2)金刚石、石墨、足球烯(C60)空间结构及物理性质 金刚石 石墨 C60 空间结构 碳原子的排列方式 正四面体空间网状结构 层状结构，每层为正六边形的平面网状结构 “足球”形分子，由12个正五边形和20个正六边形排列而成 物理性质 熔点高，硬度大，不导电 熔点高，硬度小、电的良导体 不导电 用途 制造切割刀具 制造电极、铅笔芯 新型高效的催化剂，气体的贮存 【易错提醒】 1、碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似 2、同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应 (3)碳单质的化学性质 ①与O2的反应(用化学方程式表示)： a、O2不足：2C＋O22CO； b、O2充足：C＋O2CO2。 ②与氧化物反应(用化学方程式表示)： a、与CuO反应：2CuO＋C2Cu＋CO2↑(冶炼金属)； b、与Fe2O3反应：Fe2O3＋3C2Fe＋3CO↑(冶炼金属)； c、与CO2反应：CO2＋C2CO； d、与水蒸气反应：C＋H2O(g)CO＋H2(制水煤气)； e、与SiO2反应：SiO2＋2CSi＋2CO↑(制粗硅)；SiO2＋3CSiC＋2CO↑(制金刚砂) ③与强氧化性酸反应 a、与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 b、与浓硝酸反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 2、碳的氧化物 CO CO2 物理性质 无色无味气体密度比空气小难溶于水 无色无味气体密度比空气大可溶于水(溶解度小) 毒性 有毒(易结合血红蛋白) 无毒(温室效应) 化学性质 还原性 可燃性、还原氧化铁 无(灭火) 氧化性 — ①与炽热炭反应 ②Mg在CO2中燃烧 与水反应 — CO2＋H2OH2CO3 化学性质 与碱反应 (澄清石灰水) — Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(检验CO2) 相互转化 用途 用作燃料、冶炼金属 灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等 【易错提醒】 溶液中通入CO2气体产生沉淀的问题：向BaCl2或CaCl2溶液中通入CO2气体，由于盐酸的酸性比碳酸的强，不会产生BaCO3或CaCO3沉淀。 3、CO、CO2气体的除杂方法 CO中混有CO2 通过盛有NaOH溶液的洗气瓶，然后干燥气体 CO2中混有CO 通过盛有灼热CuO的硬质玻璃管 CO2中混有O2 通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 CO2中混有少量SO2 通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗气瓶，然后干燥气体 CO2中混有少量HCl 通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，然后干燥气体 【易错提醒】 1、澄清石灰水只用于检验CO2，不能用于除去混合气体中的CO2，应用NaOH溶液除去； 2、CO2、SO2通入CaCl2或BaCl2溶液均无沉淀产生。 4、碳酸盐与碳酸氢盐的比较 正盐(CO) 酸式盐(HCO) 溶解性 只有钾、钠、铵盐可溶 一般都可溶 溶解度 一般而言，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3 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 5、CO2与盐溶液的反应 碳酸是一种弱酸，其酸性比盐酸、醋酸要弱，因此，盐酸、醋酸能与碳酸盐反应；其酸性又比硅酸、次氯酸、苯酚、偏铝酸等强，因此，将CO2气体通入Na2SiO3、NaClO、、NaAlO2等盐溶液中，均能发生反应而生成相应的弱酸和碳酸(氢)盐，这就是“强酸制弱酸”原理的应用。如： (1)CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3 (2)CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H4SiO4↓＋Na2CO3或CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 当CO2过量时，发生反应如下：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋2NaHCO3 (3)CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 当CO2过量时，发生反应如下：2CO2＋Ca(ClO)2＋2H2O===Ca(HCO3)2＋2HClO (4)CO2＋＋H2O―→＋NaHCO3 (5)CO2＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3(CO2过量时) CO2＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3(CO2少量时) 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。在该反应中，Mg的还原性强于C的还原性(　　) 2、将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(　　) 3、非金属性：C＞Si，则热稳定性：CH4＞SiH4（　　） 4、12C、13C、14C是碳的三种同素异形体( ) 【答案】1.√　2.√　3.√ 4.×　 考向01 考查碳及其化合物的性质和应用 【例1】（2025·辽宁鞍山·一模）《天工开物》介绍了锌的冶炼方法：把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐(如图所示)，泥封，“其底铺薪，发火煅红”，“冷定毁罐取出”。已知：锌的熔点为419℃，沸点为907℃。下列说法错误的是 A．反应区中，生成的气体只有CO2 B．冷凝区中，锌由气态转化为液态，理论上该区温度控制在419~907℃ C．“冷定”后取锌的原因是防止Zn在较高的温度下被氧化 D．炉甘石炼锌法中，气体的生成有利于该还原过程的发生 【答案】A 【详解】A．反应区中，炉甘石(ZnCO3)受热分解会生成ZnO和CO2，同时煤饼中的碳会与生成的CO2在高温下反应生成CO，CO还原ZnO生成Zn和CO2，所以生成的气体中不仅有CO2，还有CO，A错误； B．锌的熔点为419℃，沸点为907℃，冷凝区中，锌由气态转化为液态，则理论上该区温度控制在419~907℃，B正确； C．锌在较高温度下容易被空气中的氧气氧化，“冷定”后温度降低，锌的化学性质相对稳定，所以“冷定”后取锌的原因是防止Zn在较高的温度下被氧化，C正确； D．炉甘石炼锌法中，煤饼中的碳会与ZnCO3分解产生的CO2在高温下反应生成CO，CO可将ZnO还原为Zn，所以还原性气体CO的生成有利于该还原过程的发生，D正确； 故选A。 考向02 考查CO2与碱反应图像分析 【例2】（2025·广东河源·调研）已知结合H+的能力OH->，将0.01 mol NaOH和0.01 mol Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液，盐酸加入初期，先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O（消耗HCl 0.01 mol，体积0.1 L），此阶段无CO2生成；随后再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl（消耗HCl 0.01 mol，体积0.1 L）即从0-0.2L图像应无气体产生，最后一个阶段发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O（消耗HCl 0.01 mol，体积0.1 L），CO2从0增至0.01 mol，0.3 L HCl后CO2量不变。C项图像符合此过程； 故答案选C。 【思维建模】 二氧化碳与碱反应图像题解题步骤 1、标定坐标轴 ①横轴：通入CO2体积/时间或加入酸量； ②纵轴：pH/气体体积/导电率。 2、阶段划分 ①区域A（0≤n(CO2)/n(NaOH)<0.5）：NaOH过量段 ②区域B（0.5≤n(CO2)/n(NaOH)<1）：Na2CO3主存段 ③区域C（n(CO2)/n(NaOH)≥1）：NaHCO3生成段 3、‌定量计算：根据拐点体积计算溶质比例（如a=b-a时为纯Na2CO3） 考向03 考查有关碳族元素的价类二维图 【例3】（2025·海南·调研）部分含碳物质的“价—类”关系如图所示。下列叙述正确的是 A．b和c都是有毒气体 B．能实现的转化 C．和c反应只生成一种盐 D．可利用a的还原性除去冰箱中的异味 【答案】B 【详解】A．CO有毒，CO2无毒，A错误； B．C不完全燃烧生成CO，CO燃烧或还原氧化物生成CO2，CO2溶于水生成H2CO3，能够实现转化，B正确； C．二氧化碳和氢氧化钠反应可以生成碳酸钠和碳酸氢钠两种盐，C错误； D．活性炭具有吸附性，可以吸附冰箱中异味，不是还原性，D错误； 答案选B。 考向04 考查碳元素在自然界中的循环 【例4】（2025·河北石家庄·模拟预测）下列措施中不利于实现漫画中提到的“碳中和”目标的是 A．大力提倡植树造林 B．向燃煤中添加碳酸钙 C．借助光伏、风电、核电等技术发电 D．利用光驱动合成生物学，将二氧化碳合理转化 【答案】B 【详解】A．植物能进行光合作用，从而吸收CO2，能实现碳中和，A不符合题意； B．燃煤中添加CaCO3，可实现燃煤脱硫，减少SO2排放，但会增加CO2的排放，不利于碳中和，B符合题意； C．采用光伏、风电、核电等新能源，可减少传统化石能源的使用，减少CO2的排放，能实现碳中和，C不符合题意； D．将CO2转化，符合碳中和要求，D不符合题意； 故答案选B。 【思维建模】 "路径分析→平衡计算→影响评估"三步分析法 1.‌物质追踪法：画出碳元素迁移路径图，标注各圈层间的转化形式（如大气→生物：光合作用）。 2.‌平衡分析法：计算碳输入（固定）与输出（释放）的动态平衡，评估人类活动影响。 3.‌方程式推导——掌握关键反应式： ①光合作用：6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2； ②呼吸作用：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。 【对点1】（2025·江西·三模）化学与生活、生产息息相关。下列叙述正确的是 A．硝酸钾属于含氧酸盐，焰色呈黄色 B．用碳酸钙制备的光导纤维，可用于通信 C．桐油性质稳定，不能发生氧化反应 D．煤炭中含有碳，可用于取暖和冶铁 【答案】D 【详解】A．纯净KNO3焰色为紫色（需透过蓝色钴玻璃），A错误； B．光导纤维成分为SiO2，碳酸钙（CaCO3）无法制备，B错误； C．桐油因含不饱和结构易氧化，性质不稳定，C错误； D．煤炭作为碳源，燃烧可供热，用于取暖，碳具有还原性，可用于冶铁，D正确； 故选D。 【对点2】（2025·河北石家庄·调研）向含等物质的量的和的混合溶液中滴加稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成的关系的是(纵坐标为产生的的量) A． B． C． D． 【答案】C 【详解】向含等物质的量的和的混合溶液中滴加稀盐酸，设和的物质的量都为1mol，首先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，再发生HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，开始没有气体放出，共消耗盐酸2mol，继续滴加盐酸时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成1mol气体，又消耗盐酸为1mol共消耗盐酸3mol，即前后两段消耗的盐酸为2：1，选项中图象C符合； 答案选C。 【对点3】（2025·广东·模拟预测）下边是碳元素的价类二维图，有关说法不正确的是 A．a是最简单的有机化合物 B．b在高温下被氧化成e C．d与血红蛋白结合的能力比强 D．将氨气和e通入饱和食盐水中可得到m 【答案】B 【详解】A．化合价为-4价的碳元素氢化物为CH4，是最简单的有机化合物，A正确； B．b是单质C，e是CO2，C在高温下被SiO2氧化成CO，不是CO2，B错误； C．d为CO，CO与血红蛋白结合的能力比O2强，C正确； D．e是CO2，将氨气和CO2通入饱和食盐水反应生成NH4Cl和NaHCO3，则可得到碳元素化合价为+4价的盐m：NaHCO3，D正确； 故选B。 【对点4】（2025·湖北·模拟预测）杭州亚运会开幕式主火炬燃料选择甲醇，彰显了绿色亚运的主题。如图所示为“绿色甲醇”生态循环示意图。下列说法错误的是 A．太阳能制氢中太阳能电池板的主要材料为单晶硅 B．二氧化碳烟气转化为液体燃料符合“碳中和”理念 C．燃油汽车排放的CO和NO尾气是汽油不充分燃烧产生的 D．汽车中使用的甲醇燃料电池放电时化学能转化为电能 【答案】C 【详解】A.太阳能电池板的主要材料为单晶硅，A正确； B.二氧化碳烟气转化为液体燃料，减少了二氧化碳的排放，符合“碳中和”理念，B正确； C.燃油汽车排放的CO是汽油不充分燃烧产生的，NO是氮气与氧气高温或者电子点火时产生的，C错误； D.原电池放电时化学能转化为电能，D正确; 故答案选C。 考点02 硅及基化合物 1、硅单质 (1)硅元素的存在：硅在地壳中的含量仅次于氧，为26.3%。硅是一种亲氧元素，在自然界仅以化合态的形式存在，主要以硅酸盐(如：地壳中的大多数矿物)和氧化物(如：水晶、玛瑙)的形式存在 (2)硅的物理性质：晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体，其结构类似于金刚石，熔沸点很高、硬度大，导电能力介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料和合金材料。金刚石、晶体硅、碳化硅中熔点从高到低的顺序是金刚石、碳化硅、晶体硅。 (3)硅的化学性质：硅的化学性质不活泼，主要形成四价化合物 ①常温下，硅的化学性质不活泼，除氢氟酸、氟气、强碱外不跟其他物质反应。 a、与氢氟酸反应的化学方程式：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑； b、与NaOH溶液反应的化学方程式：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑； c、与F2反应的化学方程式:Si＋2F2===SiF4 ②加热或高温条件下，硅也能和一些非金属单质反应。 a、与O2反应：Si＋O2SiO2。 b、与Cl2反应：Si＋Cl2SiCl4 c、与C反应：Si+ CSiC (4)单质硅的制备——硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取单质硅 ①单质硅常用二氧化硅来制取，主要分为两个阶段 用碳还原二氧化硅制备粗硅 SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑ 将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯硅 Si(粗)＋2Cl2SiCl4，SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl 【易错提醒】 1、粗硅制备时，要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO而不是CO2 2、粗硅中含碳等杂质，与氯气反应生成的SiCl4中也含有CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度的硅 ②工业制备高纯硅的原理 工业制备高纯硅的原理示意图 涉及的主要化学反应 ①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②Si＋3HClSiHCl3＋H2 ③SiHCl3＋H2Si＋3HCl (5)硅的用途：高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片，以及太阳能光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池；单质硅常用作半导体材料和合金材料 【易错提醒】 1、用焦炭还原SiO2，产物是CO而不是CO2。 2、粗硅中含碳等杂质，与Cl2反应生成的SiCl4中含有CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还原，得到高纯度硅。 2、二氧化硅 (1)硅元素的存在：SiO2广泛存在于自然界中，SiO2的存在形式有结晶形和无定形两大类，水晶、玛瑙的主要成分是结晶的二氧化硅，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅 (2)硅的物理性质：纯净的SiO2是无色透明的，其熔、沸点高，硬度大，不溶于水，也不导电。 (3)硅的化学性质： ①具有酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是硅酸的酸酐，难溶于于水 a、SiO2与NaOH溶液反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O b、SiO2与碱性氧化物反应：SiO2＋CaOCaSiO3 ②SiO2的弱氧化性：SiO2＋2CSi＋2CO↑ ③SiO2能与氢氟酸(HF)反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (用氢氟酸刻蚀玻璃) 【易错提醒】 1、由于玻璃的成分中含有SiO2，故实验室盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞，因为SiO2与碱溶液反应生成具有黏性的Na2SiO3。 2、未进行磨砂处理的玻璃，在常温下是不易被强碱腐蚀的。 3、因为氢氟酸腐蚀玻璃并用于雕刻玻璃，与玻璃中的SiO2反应，所以氢氟酸不能用玻璃瓶保存，而应保存在塑料瓶或铅皿中。 4、SiO2是H2SiO3的酸酐，但SiO2不与水反应，不能用SiO2直接与水作用制备H2SiO3。 5、不能依据反应2C＋SiO2Si＋2CO↑来说明C的还原性比Si强，也不能依据反应SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑来说明SiO2水化物的酸性比H2CO3强。此类反应能进行的原因是因为在高温条件下，生成物中的气体从反应体系中逸出，有利于反应向右进行。 6、SiO2虽然能与NaOH溶液、HF溶液反应，但不属于两性氧化物，属于酸性氧化物，但与水不能直接反应。 7、不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。 8、加热熔融NaOH时，不能使用陶瓷坩埚，石英坩埚和铝坩埚，只能使用铁坩埚，原因是陶瓷和石英的主要成分都含有SiO2，SiO2能与NaOH反应，铝坩埚的主要成分是氧化铝，也能与NaOH反应。 (4)二氧化硅的主要应用：水晶可用于电子工业的部件、光学仪器、工艺品；SiO2是制光导纤维的重要原料； 较纯的石英用于制造石英玻璃，石英玻璃常用来制造耐高温的化学仪器；石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。 3、硅酸 (1)硅酸的物理性质：硅酸是一种白色胶状物质，不溶于水，能形成胶体。新制备的硅酸为透明、胶冻状，硅酸经干燥脱水形成硅酸干凝胶——“硅胶”。 (2)硅酸的化学性质： ①弱酸性：不溶于水[唯一不溶于水的酸]的二元弱酸(酸性比碳酸的酸性弱)，硅酸不能使紫色石蕊溶液变红色 ②不稳定性：H2SiO3SiO2＋H2O ③与碱溶液反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O (3) 硅酸的制备：实验室常用可溶性硅酸盐与酸反应制取硅酸 实验过程 在试管中加入3~5mL Na2SiO3溶液(饱和Na2SiO3溶液按1:2或1:3的体积比用水稀释)，滴入1~2滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象 实验操作 实验现象 溶液变为红色 溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀物生成 实验结论 Na2SiO3溶液呈碱性 硅酸为不溶于水的白色固体 化学方程式 Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3(胶体)＋2NaCl (4)硅酸的用途：硅胶可作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品的干燥剂。 4、最简单的硅酸盐——Na2SiO3 (1)俗名：泡花碱，水溶液俗称水玻璃 (2)物理性质：白色固体，可溶于水 (3)化学性质 ①与酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体) ②与CO2反应：Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3(胶体) Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(过量)===H2SiO3(胶体)＋2NaHCO3 (4)用途：①制硅酸；②黏合剂(矿物胶)；③耐火阻燃材料；④防腐剂 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、玻璃是一种晶体，有较高的熔点(　　) 2、硅在自然界中只以化合态的形式存在(　　) 3、晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料(　　) 4、Si和SiO2都可用于制造光导纤维(　　) 5、SiO2是酸性氧化物，可溶于强碱(NaOH)，不溶于任何酸(　　) 6、普通玻璃、石英玻璃、水泥、玛瑙都属于硅酸盐产品(　　) 【答案】1.×　2.√　3.× 4.×　5.× 6.×　 考向01 考查硅单质的性质和用途 【例1】（2025·河南开封·三模）单质Z是一种常见的半导体材料，可由通过特定路线制备，已知为的氧化物，Y是一种氢化物且分子结构与甲烷相似。下列说法错误的是 A．可用来生产光导纤维 B．Z能与盐酸发生化学反应 C．反应①的转化应在保护气中进行 D．流程中涉及3个氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．二氧化硅是典型的绝缘体，不具备导电性，但晶体对光具有全反射的特性，所以可用来生产光导纤维，故A正确； B．硅的化学性质稳定，不能与盐酸反应，但在高温条件下能与氯化氢发生置换反应，故B错误； C．反应物镁易与空气中的氧气反应生成氧化镁，且反应生成的硅化镁易与水反应生成易自燃的硅化氢，所以反应①的转化应在保护气中进行，故C正确； D．由分析可知，反应①②③中有元素发生化合价变化，属于氧化还原反应，故D正确； 故选B。 考向02 考查二氧化硅的性质和用途 【例2】（2025·广东·模拟预测）下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且二者具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 浓氨水具有碱性 B 在医疗上用作“钡餐” 难溶于水 C 钠和钾元素金属性不同 焰色试验可用于检验钠和钾元素 D 用氢氟酸雕刻玻璃 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．用浓氨水检验氯气管道泄漏是因为与反应生成白烟（），而非直接因为浓氨水的碱性，因果关系不成立，A错误； B．医疗钡餐是，能与胃酸反应生成有毒的，不能作“钡餐”，陈述Ⅰ错误，B错误； C．钠和钾金属性差异由原子结构决定，焰色试验反映电子跃迁光谱，二者无因果关系，C错误； D．氢氟酸与反应（）是雕刻玻璃的原理，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且因果关系成立，D正确； 故选D。 考向03 考查硅的制备 【例3】（2025·安徽·模拟预测）在给定条件下，下列制备或处理过程涉及的物质转化均可实现的是 A．工业制硫酸： B．工业制取高纯硅：(粗)(纯) C．制取金属银： D．海带提碘：海带海带灰 【答案】B 【详解】A．工业制硫酸中，FeS2燃烧生成SO2而非SO3，A错误； B．SiO2与焦炭高温生成粗硅，粗硅与HCl生成SiHCl3，再与H2高温还原为纯硅，各步均符合工业流程，B正确； C．蔗糖为非还原性糖，无法直接还原银氨溶液，需水解为葡萄糖后才可反应，C错误； D．乙醇与水混溶，不能萃取I2，应使用苯或CCl4等萃取剂，D错误； 故选B。 【思维建模】 在设计制备纯硅的试题中，常遇到的知识点 1、粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2 2、SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl 3、SiO2＋2Mg2MgO＋Si 4、SiHCl3、SiCl4能与水发生反应：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑ SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl 5、SiH4在空气中易自燃 考向04 考查硅酸的性质及其应用 【例4】（2025·浙江·三模）已知甲硅烷能与高锰酸钾溶液发生反应：。下列说法正确的是 A．该反应是在强酸性环境中进行的 B．该反应的现象之一是溶液变成紫红色 C．沸点比低 D．该反应中被还原 【答案】C 【详解】A．若是强酸性，则硅酸根离子会变成硅酸沉淀，A错误； B．溶液紫红色褪去，B错误； C．和都是非极性分子，前者相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低，C正确； D．中H化合价升高，做还原剂，被氧化，D错误； 故选C。 考向05 考查硅酸盐的性质及其应用 【例5】（2025·云南昆明·一模）下列实验操作、现象和结论都正确的是 A．向淀粉的水解产物中加碘水，溶液变蓝则证明淀粉没有水解完全 B．向溶液中加入稀盐酸，溶液变为橙色，证明具有强氧化性 C．向某溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成，继续滴加沉淀不消失，证明溶液中存在 D．向铁和水蒸气反应后的固体中先加稀硫酸，再加溶液，溶液不变红，证明固体中没有 【答案】A 【详解】A．向淀粉的水解产物中加碘水，溶液变蓝说明溶液中含有淀粉，淀粉没有水解完全，故A正确； B．向溶液中加入稀盐酸发生反应：，该反应无化合价变化，不能证明具有强氧化性，故B错误； C．溶液中的银离子能与氯离子反应生成不溶于盐酸的氯化银白色沉淀，则向某溶液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成，继续滴加沉淀不消失，不能证明溶液中存在硅酸根离子，故C错误； D．四氧化三铁溶于稀硫酸得到的铁离子能与过量的铁反应生成亚铁离子，溶液中的亚铁离子不能与硫氰酸根离子反应，所以向铁和水蒸气反应后的固体中先加稀硫酸，再加硫氰化钾溶液，溶液不变红，不能证明固体中没有四氧化三铁，故D错误； 故选A。 【对点1】（2025·安徽·模拟预测）2025年4月10日，自然资源部发布公告：高纯石英矿正式成为我国第174号新矿种。高纯石英矿具有耐高温、耐腐蚀、低热膨胀性、高绝缘性和透光性等特点，在河南东秦岭、新疆阿勒泰等地区发现多处高纯石英矿。下列叙述错误的是 A．高纯石英的主要成分是 B．高纯石英耐高温特性与其晶体类型有关 C．高纯石英中的杂质可通过碱浸法除去 D．用高纯石英制备的高纯硅，可用于制造电子元件和太阳能电池 【答案】C 【详解】A．石英的主要成分是二氧化硅（），A正确； B．高纯石英的主要成分是，属于共价晶体，共价晶体具有很高的熔点和沸点，因此耐高温特性与其晶体类型有关，B正确； C．是两性氧化物，能与强碱反应生成可溶性盐，而是酸性氧化物，也能与强碱反应，若用碱浸法除去杂质，会同时溶解，无法达到除杂目的，C错误； D．工业上用焦炭在高温下还原制得粗硅，粗硅经提纯得到高纯硅，高纯硅具有良好的半导体性能，可用于制造电子元件和太阳能电池，D正确； 故答案选C。 【对点2】（2025·黑龙江哈尔滨·二模）工业上利用废镍催化剂(含65%NiO、15%、10%CaO、6%SiO2及4%MgO)制备电池级(要求杂质离子浓度)的流程如下。下列说法错误的是 已知：①常温下，，，，； ②滤液1中； ③滤液2中； ④滤液3中，反应分两个步骤：(快反应)，(慢反应)。 A．酸浸时可以与硫酸反应形成胶体，加速固液分离 B．滤液1中需调节至，才能确保沉淀完全且不沉淀 C．滤液2中添加，当恰好沉淀完全时，未沉淀完全 D．慢反应步骤决定沉淀速率，适当增加浓度可提高产率 【答案】A 【详解】A．与硫酸不反应，进入滤渣1除去，A错误； B．开始沉淀c（OH-）=，结合lg3=0.48，此时pH=6.48，溶液中铁离子完全沉淀时c（OH-）=，此时pH=3.16，滤液1中需调节至，才能确保沉淀完全且不沉淀，B正确； C．滤液2中添加，当恰好沉淀完全时c2（F-）=，此时c（）=，未沉淀完全，C正确； D．慢反应步骤决定沉淀速率，根据步骤：(快反应)，(慢反应)，适当增加浓度，有利于慢反应正向移动，可提高产率，D正确； 故选A。 【对点3】（2025·江苏徐州·一模）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A．硝酸工业： B．制备NaOH：粗盐NaCl溶液烧碱 C．制备高纯硅：高纯硅 D．金属铝制备：溶液铝 【答案】B 【详解】A．硝酸工业中，NH3在催化剂和加热条件下应生成NO，而非直接生成NO2，正确转化路径为NH3→NO→NO2→HNO3，A错误； B．粗盐提纯后得到NaCl溶液，电解NaCl溶液生成NaOH（烧碱）、H2和Cl2，B正确； C．SiO2与盐酸不反应，无法生成SiCl4，C错误； D．AlCl3溶液中加入钠时，钠优先与水反应生成NaOH和H2，无法置换出Al，工业上通过电解熔融Al2O3制备Al，D错误； 故选B。 【对点4】（2024·福建厦门·模拟预测）锂辉矿（主要成分为）可用低温重构-直接浸出技术制备碳酸锂，同时得到氧化铝，工艺流程如图，下列说法不正确的是 A．“水热反应”为 B．“滤渣1”和“滤渣2”主要成分不同 C．流程中不涉及氧化还原反应 D．冶炼金属锂可用电解其熔融氯化物的方法，而冶炼金属铝则不可以 【答案】B 【详解】A．由分析可知，加入氢氧化钠溶液发生水热反应的目的是将转化为硅酸锂、硅酸钠和四羟基合铝酸钠，反应的化学方程式为，故A正确； B．由分析可知，“滤渣1”和“滤渣2”的主要成分均为硅酸，故B错误； C．由分析可知，流程中各步转化过程中均没有元素发生化合价变化，均不涉及氧化还原反应，故C正确； D．氯化锂是离子化合物，氯化铝为共价化合物，所以冶炼金属锂可用电解熔融氯化物的方法，而冶炼金属铝用电解熔融氯化物的方法，故D正确； 故选B。 【对点5】（2025·陕西安康·模拟预测）中华文化源远流长，文物是中华文明的物理载体。下列文物材质的主要成分属于硅酸盐的是 A．兰亭集序(绢本) B．铜镜 C．水月观音(木雕) D．元青花 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．绢本主要成分丝绸为蛋白质，属于天然有机高分子材料，A错误； B．铜镜主要成分为铜合金，属于金属材料，B错误； C．木雕主要成分为纤维素，属于天然有机高分子材料，C错误； D．元青花属于瓷器，瓷器的主要成分是硅酸盐，D正确； 故选D。 考点03 无机非金属材料 1、传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料 硅酸盐产品 水泥 玻璃 陶瓷 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 —— 主要原料 石灰石和粘土 纯碱、石灰石、石英(过量) 黏土 反应原理 复杂的物理化学变化 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 复杂的物理化学变化 主要成分 3CaO·SiO2、2CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 Na2O·CaO·6SiO2 —— 特性 水硬性(跟水掺和搅拌后容易凝固变硬) 非晶体，无固定熔点，在一定范围内软化可制成各种形状 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 2、新型无机非金属材料 类别 主要特性 典型示例 主要用途 半导体材料 通信容量大、抗干扰性能好 芯片、光导纤维、硅太阳能电池 计算机、家用电器、光伏电站、通信设备等 电学材料 高强度、优良的电学性能 富勒烯、碳纳米管、石墨烯 复合材料、电池、传感器、光电器件、超级电容器等 新 型 陶 瓷 高温结 构陶瓷 耐高温、抗氧化、耐腐蚀 碳化硅、氮化硅陶瓷 用于火箭发动机、汽车发动机、高温电极材料等 超导 陶瓷 具有超导性 Y－Ba－Cu－O系超导陶瓷 用于电力、交通、医疗等领域 透明 陶瓷 具有光学特性、耐高温、绝缘性好 氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷 用于高压钠灯、激光器和高温探测窗等 压电 陶瓷 能实现机械能与电能的相互转化 钛酸盐和锆酸盐等 用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等 生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨、人造关节等 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、石英玻璃、普通玻璃、陶瓷及水泥均属于硅酸盐产品。（　　） 2、钢化玻璃与普通玻璃最主要的区别方式是钢化玻璃破碎后变成小颗粒。（　　） 3、合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料。（　　） 4、硅橡胶和陶瓷都是新型无机非金属材料。（　　） 5、传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐。（　　） 6、石墨烯的电阻率低，热导率也低。（　　） 【答案】1.×　2.√　3.× 4.×　5.× 6.×　 考向01 考查传统无机非金属材料的分类和应用 【例1】（2025·河北·模拟预测）中华文明源远流长，很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是 A．唐《簪花仕女图》绢帛画 B．清端石千金猴王砚 C．清粉彩蝠桃纹瓷瓶 D．南宋鎏金腰带 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．绢帛画的主要材料是丝织品，丝织品的主要成分是蛋白质，属于天然有机材料，A错误； B．端石砚台的主要材料是石材，属于无机非金属材料，B错误； C．粉彩瓷瓶的主要材料是陶瓷，成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，C错误； D．鎏金腰带的基底金属通常为铜或铜合金，合金是金属特性的混合物，故主要由合金材料制成，D正确； 故选D。 考向02 考查新型无机非金属材料的分类和应用 【例2】（2025·重庆江津·模拟预测）下列材料属于新型陶瓷的是 A．碳化硅 B．陶瓷 C．Ti-Fe储氢合金 D．塑料 【答案】A 【详解】A．碳化硅陶瓷具有优良的抗氧化性、良好的耐腐蚀性等性能，属于新型陶瓷，故A符合题意； B．陶瓷属于传统无机非金属材料，故B不符合题意； C．Ti-Fe储氢合金属于合金，不属于新型陶瓷，故C不符合题意； D．塑料属于有机材料，故D不符合题意； 故答案为：A。 【对点1】（2025·陕西西安·模拟预测）文物见证历史，化学创造文明。下列有关陕西的文物的说法不正确的是 A．青铜器何尊的主要成分含有Cu、Sn等元素 B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因银发生化学腐蚀生成 C．五代青釉提梁倒注瓷壶烧制所用的主要原料为黏土 D．西汉丝质素纱禅衣的制衣纤维的主要成分是蛋白质 【答案】B 【详解】A．青铜属于合金，主要含有铜、锡等金属元素，故青铜器的主要成分是铜锡合金，A正确； B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因是银与空气中的含硫物质反应生成黑色的硫化银（），而不是氧化银（），B错误； C．瓷壶属于陶瓷，其制取原料主要是黏土，C正确； D．西汉丝质素纱禅衣，丝的主要成分是蛋白质，D正确； 故选B。 【对点2】（2025·浙江·一模）氮化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，常温下化学性质稳定，但生产成本较高。不溶于酸（氢氟酸除外）。高温下氮化炉中的氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种用工业硅（含少量铁、铜的单质及氧化物）和（含少量）合成氮化硅的工艺流程如下： 以下说法不正确的是 A．净化时，铜屑的作用是除去氮气中含有的少量氧气 B．X可能是硝酸或硫酸 C．连接真空装置是为了排除氮化炉中原有的氧气和水蒸气 D．氮化硅可作为高温结构陶瓷，用于制作高速切削刀具等 【答案】B 【详解】A．氮气中含少量氧气，铜屑在600℃时与氧气反应生成氧化铜，可除去氧气，A正确； B．工业硅含Fe、Cu的单质及氧化物，酸洗需除去这些杂质，稀硫酸与Cu单质不反应，无法除去Cu单质，稀硝酸可与Cu、Fe单质及氧化物反应，故X只能是硝酸，不可能是硫酸，B错误； C．高温下氧气和水蒸气会腐蚀氮化硅，连接真空装置可排除氮化炉中原有的氧气和水蒸气，C正确； D．氮化硅熔点高、硬度大，可作为高温结构陶瓷用于高速切削刀具，D正确； 故选B。 题型01 硅单质的性质及应用 1．（2025·四川·模拟预测）《左传》曾记载有“遂赋晋国一鼓铁，以铸刑鼎，铸范宣子所为《刑书》焉”，这是关于“铸铁”(主要由铁、碳和硅等组成的一类合金)的最早记载。下列叙述正确的是 A．合金是指含有两种或两种以上金属的混合物 B．“铸鼎”时，盛装炽热铁水的模具须充分干燥 C．历史上铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜 D．硅的化学性质较稳定，在自然界主要以单质的形式存在 【答案】B 【详解】A．合金是指含有两种或两种以上金属或非金属熔合而成具有金属特性的混合物，故A错误； B．铁与水在高温下会反应生成易燃易爆的氢气，因此盛装炽热铁水的模具须充分干燥，故B正确； C．铁比铜活泼，因此历史上铜的发现、大量冶炼和使用均早于铁，故C错误； D．常温下硅的化学性质较稳定，但硅是亲氧元素，因此在自然界主要以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，故D错误； 故选B。 2．（2025·安徽阜阳·一模）近年来，我国科技取得长足进步，许多方面已是世界前列。下列有关说法错误的是 A．华为公司研发的麒麟芯片，主要成分为Si B．比亚迪公司设计并生产的磷酸铁锂电池，磷酸铁锂为无机非金属材料 C．新型储氢合金材料的研究和开发将为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用 D．我国空间站使用石墨烯存储器，其中石墨烯属于有机高分子材料 【答案】D 【详解】A．麒麟芯片主要成分是硅(Si)，A正确； B．磷酸铁锂(LiFePO4)为无机盐，属于无机非金属材料，B正确； C．储氢合金可高效储存氢气，推动氢能应用，C正确； D．石墨烯是碳的单质，属于无机非金属材料，而非有机高分子材料，D错误； 故选D。 3．（2025·山西·模拟预测）下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 浓硫酸具有氧化性和脱水性 B 由氨制硝酸： 易液化 C 石油裂解气能使溴的溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃 D 高纯硅可以制成计算机的芯片、太阳能电池 晶体硅具有半导体性能 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭是因为浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水碳化，并放出热量，碳与具有强氧化性的浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且有因果关系，A不符合题意； B．由氨制硝酸的过程，NH3转化为NO，是因为NH3具有还原性，陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但无因果关系，B符合题意； C．石油裂解时，可得到乙烯等不饱和烃，能使溴的溶液褪色，陈述Ⅰ和Ⅱ正确且有因果关系，C不符合题意； D．晶体硅具有半导体性能，使其可用于计算机芯片和太阳能电池，陈述Ⅰ和Ⅱ正确且有因果关系，D不符合题意； 故选B。 4．（2025·湖北·调研）甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法正确的是 A．若甲可以与NaOH溶液反应放出H2，则丙一定是两性氧化物 B．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则丙生成戊一定是氧化还原反应 C．若丙、丁混合产生大量白烟，则乙一定会使高锰酸钾溶液褪色 D．若甲、丙、戊都含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲<丙<戊 【答案】D 【详解】A．甲为单质，若甲可以与溶液反应放出H2，则甲为Al或Si，所以丙可能是氧化铝，也可能是二氧化硅，不一定是两性氧化物，A错误； B．若甲为短周期中最活泼的金属，且戊为碱，则甲为Na，乙为氧气，所以丙可以为氧化钠或过氧化钠，当丙为氧化钠时，丙生成戊不是氧化还原反应，B错误； C．丙、丁混合产生白烟，则丙、丁可为和NH3或HNO3和NH3等，甲、乙均为单质，则乙可能是氯气、氢气或氮气，都不能使高锰酸钾溶液褪色，C错误； D．若甲、丙、戊含有同一种元素，例如当甲为S、乙为氧气、丙为二氧化硫、丁为等具有强氧化性的物质、戊为硫酸时，则含S元素的物质中S的化合价由低到高的顺序为甲＜丙＜戊，D正确； 故选D。 5．（2025·江西萍乡·一模）下列关于物质性质的说法中正确的是 A．可在中燃烧，生成一氧化氮 B．铁丝在少量氯气中燃烧，生成 C．S具有氧化性，可与Cu反应生成CuS D．高温条件下，硅能与、等非金属单质发生化合反应 【答案】D 【详解】A．不能在中燃烧，A项错误； B．氯气氧化性较强，铁丝在氯气中燃烧生成，B项错误； C．硫氧化性较弱，加热条件下，S与Cu反应生成，C项错误； D．高温下，Si能与、发生化合反应，分别生成SiO2、SiCl4，D项正确； 故本题选D。 6．（2025·安徽·调研）实验室用还原(沸点：，易与水反应)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置已略去)。 回答下列问题： (1)装置I中发生反应的离子方程式为 。 (2)装置II盛装的是 ，作用是 ；装置III水浴加热的目的是 。 (3)实验开始时应先 ，再 ，这样操作的目的是 。 (4)装置导出的气体在空气中易形成白雾，写出装置中发生反应的化学方程式： 。 (5)可利用高纯硅制备甲硅烷，其转化过程为高纯硅(同时有生成)。反应②中生成与的体积之比为 。 【答案】(1)Zn+2H+=Zn2++H2↑ (2)浓硫酸 干燥氢气 将SiHCl3气化后与氢气在石英管中反应 (3)打开活塞K 加入SiHCl3 排尽装置中的空气 (4)H2+SiHCl3Si+3HCl (5)1:4 【详解】（1）锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2； 故答案为：Zn+2H+=Zn2++H2。 （2）根据分析可知装置II盛装的是浓硫酸，用于干燥氢气，装置III水浴加热的目的是将SiHCl3气化后与氢气在石英管中反应； 故答案为：浓硫酸；干燥氢气；将SiHCl3气化后与氢气在石英管中反应。 （3）实验开始时应该先打开活塞K，生成氢气排尽装置中的空气，然后加入SiHCl3； 故答案为：打开活塞K；加入SiHCl3；排尽装置中的空气。 （4）H2和SiHCl3反应生成Si和HCl ，HCl遇到空气中的水蒸气产生白雾，故方程式为H2+SiHCl3Si+3HCl； 故答案为：H2+SiHCl3Si+3HCl。 （5）反应②的方程式为Mg2Si+4NH4Cl=2MgCl2+SiH4+4NH3，则生成的SiH4与NH3的体积之比为1:4； 故答案为：1:4。 题型02 硅的制备 1．（2025·云南昆明·模拟预测）下列反应方程式错误的是 A．制粗硅： B．溴水吸收 C．电解食盐水的阴极反应： D．溶于NaOH溶液： 【答案】A 【详解】A. 制粗硅的气态产物为CO，A错误； B. 溴水吸收生成硫酸和氢溴酸，B正确； C. 水电离出的氢离子在阴极放电生成氢气，同时生成氢氧根离子，C正确； D.  溶于NaOH溶液生成，D正确； 故选A。 2．（2025·河南南阳·模拟预测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均正确的是 A．工业制取硫酸：黄铁矿 B．无水 C．制漂白粉： D．石英砂粗硅高纯硅 【答案】D 【详解】A．黄铁矿高温煅烧生成催化氧化为用浓硫酸吸收制硫酸，过程不符合工业流程，A错误； B．氯化镁溶液在加热蒸干过程中，会促进其水解：挥发，最终得到沉淀，而不是无水氯化镁，为抑制氯化镁水解，蒸干应在HCl氛围下进行，B错误； C．二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制备氯气，氯气通入石灰乳制备漂白粉，C错误； D．石英砂二氧化硅与碳高温反应生成一氧化碳和硅，300°C下硅与氯化氢反应生成和氢气，1100°C下与氢气反应生成硅和氯化氢，所以石英砂粗硅纯硅的这一转化过程能实现，D正确； 故选D。 3．（2025·四川成都·调研）高纯度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”。可以按下列方法制备高纯度晶硅： 下列说法不正确的是 A．步骤的化学方程式为 B．步骤中每生成，转移电子 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．沸点中含有少量的沸点，通过蒸馏或分馏可提纯 【答案】A 【详解】A．步骤①的化学方程式应为，A错误； B．中Si为+4价，还原为Si（0价），每生成1molSi转移4mol电子，B正确； C．高纯硅是太阳能电池材料，二氧化硅是光导纤维原料，C正确； D．SiHCl3与SiCl4沸点差超过30℃，可通过蒸馏分离，D正确； 故选A。 4．（2025·重庆·三模）化学工业是国民经济的支柱产业，下列有关说法不正确的是 A．食品工业中，常用苯甲酸及其钠盐作为防腐剂 B．冶钢工业中，模具在注入炽热的钢水前应充分干燥处理 C．工业上用水吸收制备硫酸 D．工业上将粗硅转化为，再用还原以制备高纯硅 【答案】C 【详解】A．苯甲酸及其钠盐是常见防腐剂，A正确； B．冶钢工业中，模具在注入炽热的钢水前应充分干燥处理，防止Fe与H2O(g)高温下反应生成H2，发生爆炸，B正确； C．工业吸收SO3用98.3%的硫酸而非水，C错误； D．描述的是高纯硅的制备流程，D正确； 故答案为C。 5．（2025·黑龙江哈尔滨·三模）合理开发利用自然资源是社会可持续发展的重要任务。下列物质的工业制法中涉及的反应错误的是 A．氯碱工业： B．工业制粗硅： C．海水提镁： D．工业制硫酸： 【答案】D 【详解】A．氯碱工业电解食盐水生成、和，反应方程式正确，A正确； B．工业制粗硅时，过量碳与二氧化硅高温生成Si和CO，产物正确配平也正确，B正确； C．海水提镁通过与反应生成沉淀，符合复分解反应规律，C正确； D．工业制硫酸时，黄铁矿焙烧生成和，正确的反应方程式为，D错误； 故选D。 6．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）镍及硫酸镍在新型材料、新型电池的生产中有着十分广泛的应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备纯镍或硫酸镍的流程如下： 已知：①氧化性：Cu2+>H+(酸)>Ni2+>Fe2+>H+(水)； ②常温下溶度积常数：Ksp(NiS)=1.07×10-21、Ksp(CuS)=1.27×10-36。 (1)步骤①中焦炭和石英也可用于工业制粗硅，则工业制粗硅化学反应为 ；炉气使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为 。 (2)步骤⑥以MS(含CuS)作阳极、NiSO4溶液作电解液电解可在 极(填“阴”或“阳”)获得粗镍。粗镍的电解精炼需要将电解液的pH控制在2~5之间，下列有关说法错误的是 (填序号)。 A．防止溶液的酸性过强造成H+放电，在阴极生成H2 B．防止溶液的酸性过弱使Ni2+转化成Ni(OH)2沉淀 C．若溶液的pH<2，可加入NiO或Ni(OH)2固体调节溶液的pH D．使粗镍中所含的杂质Cu在阳极放电而进入电解液中 (3)化学上常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时该离子沉淀完全。步骤③所得的NiSO4溶液中通常含有Cu2+，若该溶液中的c(Ni2+)=0.107mol·L-1，请通过计算说明可通过在溶液中加入NiS的方法除去溶液中Cu2+的原因： 。 (4)硫化镍晶胞如图1所示，单原子层硫化镍的结构如图2所示。 ①图1中，原子坐标参数：A(0，0，0)B(0.5，0，0.5)，则C原子的坐标参数为 。 ②单层硫化镍晶体图2中，已知硫离子半径为apm，忽略镍离子半径，NA是阿伏加德罗常数的值。则单层硫化镍晶体每平方米含硫化镍的质量为 g。 【答案】(1) (2) 阴 D (3)由可得此时溶液中，再由可知，所得溶液中残留的，所以Cu2+离子已经完全沉淀，因此可通过向溶液中加热NiS除去杂质Cu2+ (4) 【详解】（1）焦炭和石英也可用于工业制粗硅，则工业制粗硅化学反应方程式：；炉气中含有SO2，SO2具有强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化变为H2SO4，KMnO4被还原为无色Mn2+而使酸性高锰酸钾溶液紫色褪色，根据原子守恒、电子守恒、电荷守恒，可得相应的离子方程式为：； （2）在用电解方法制粗镍时，阳极上主要是NiS失电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为：，在阴极上Ni2+得到电子被还原生成Ni，而得到粗镍； A．由于离子的氧化性：H+(酸)＞Ni2+放电，当溶液pH＜2时，c(H+)较大，易在阴极放电生成H2，导致不能得到金属Ni，因此要控制溶液pH＜2，A正确； B．当pH＞5时，溶液中c(OH-)增大，Ni2+易与溶液中OH-结合生成Ni(OH)2沉淀，B正确； C．向溶液中加入NiO或Ni(OH)2时能消耗溶液中过多的H+，因而可以调节溶液pH，但又不会引入新的杂质，C正确； D．由于Ni的金属性比Cu强，所以粗镍中所含有的杂质Cu不会在阳极上放电而进入电解液中，D错误； （3）若溶液中的c(Ni2+)=0.107 mol/L，向溶液中加入NiS后，则由可得此时溶液中，再由可知，所得溶液中残留的，所以Cu2+离子已经完全沉淀，因此可通过向溶液中加热NiS除去杂质Cu2+； （4）①C位于晶胞体心，其坐标参数； ②图2中可用切割法切出正六面形最小基元，该单元中含3个S2-，3个Ni2+，六边形面积：，则每平方米含硫化镍的质量。 题型03 二氧化硅的性质及应用 1．（2025·浙江·三模）物质的性质决定物质的用途，下列说法不正确的是 A．碳化硅熔点高，故可用作砂纸和砂轮的磨料 B．HF能与反应，故可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃 C．生石灰能与酸性氧化物反应，故煤炭中加入生石灰可减少煤燃烧时产生的 D．过氧乙酸具有强氧化性，故可用来杀菌消毒 【答案】A 【详解】A．作砂纸和砂轮的磨料是因为硬度高，A错误； B．氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，故可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃，B正确； C．生石灰能与酸性氧化物反应，故煤炭中加入生石灰生成硫酸钙，可减少煤燃烧时产生的SO2，C正确； D．过氧乙酸具有强氧化性，可使蛋白质变性，故可用来杀菌消毒，D正确； 故选A。 2．（2025·广西·模拟预测）甲~丁均为短周期主族元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强，下列说法正确的是 甲 乙 丙 丁 A．非金属性：丁>丙>甲 B．原子半径：甲>乙>丙 C．最简单氢化物的沸点：乙>甲 D．丙与乙形成的二元化合物易溶于水和强碱溶液 【答案】C 【详解】A．同周期主族元素自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，则非金属性：甲>丙，故A错误； B．同周期主族元素自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，则原子半径：丙＞甲＞乙，故B错误； C．甲的简单氢化物为氨气，乙的简单氢化物为水，常温下水是液态，氨气是气态，水的沸点高于氨气，因此最简单氢化物的沸点：乙>甲，故C正确； D．丙与乙形成的二元化合物化合物是SiO2，SiO2不溶于水，故D错误； 故答案选C。 3．（2025·山西·模拟预测）下列操作或装置(部分夹持装置略)正确，且能达到实验目的的是 A．甲：熔融纯碱 B．乙：制备少量(随开随取，随关随停) C．丙：比较、的还原性强弱 D．丁：检验溶液中是否含 【答案】C 【详解】A．瓷坩埚主要成分为SiO2，纯碱（）在高温下会与反应生成和，不能用瓷坩埚熔融纯碱，应使用铁坩埚，A错误； B．乙装置中为粉末状固体，会通过带孔隔板孔隙，无法实现固体与液体分离，不能达到随开随取、随关随停的目的，B错误； C．向溶液中通入，由于还原性＞，先氧化生成，被萃取后下层呈紫色，若过量再氧化生成Fe3+，上层溶液由浅绿色变为棕黄色，通过观察层是否先出现紫色，可比较与的还原性强弱，C正确； D．检验需通过蓝色钴玻璃观察焰色，以排除黄色火焰的干扰，丁装置未使用蓝色钴玻璃，D错误； 故选C。 4．（2025·云南文山·模拟预测）下列化学反应方程式或离子方程式书写错误的是 A．焦炭与二氧化硅制备粗硅的反应： B．硫酸氢钠溶液与少量亚硫酸钠溶液反应： C．蔗糖水解反应：(蔗糖)(葡萄糖)(果糖) D．溶液与等物质的量的反应： 【答案】D 【详解】A．焦炭与二氧化硅在高温下反应生成硅和一氧化碳，方程式书写正确，符合工业制备粗硅的反应原理，A正确； B．硫酸氢钠在水中完全电离出H⁺，与少量亚硫酸钠反应时，H⁺与生成SO2和H2O，离子方程式正确，B正确； C．蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，两者分子式均为C6H12O6，反应条件和产物书写正确，C正确； D．FeI2中I-的还原性强于Fe2+，Cl2优先氧化I-。等物质的量时，Cl2仅够氧化全部I-，Fe2+未被氧化。正确反应应为：2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-，D错误； 答案选D。 5．（2025·浙江·一模）物质结构决定性质，影响物质用途。下列结构或性质不能解释其用途的是 选项 结构或性质 用途 A 某种氮化硼结构与石墨类似，但电子基本上定域在氮原子上 该氮化硼可用于制作导电材料 B 硅胶具有多孔结构，比表面积大，吸附能力强 硅胶可用作食品干燥剂 C 乳酸分子中含有羧基和羟基 乳酸可用于制备可降解塑料 D 甲醛分子中含有醛基(-CHO)，具有还原性和杀菌性 甲醛可用于动物标本制作的防腐剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．氮化硼虽结构类似石墨，但电子基本上定域在氮原子上导致电子不能自由移动，无法导电，用途与结构矛盾，A符合题意； B．硅胶具有多孔结构和比表面积大的特点，吸附能力强，适合用作食品干燥剂，结构能解释用途，B不符合题意； C．乳酸分子中含有的羧基和羟基使其可以发生缩聚反应生成聚乳酸，聚乳酸可用于制备塑料，因聚乳酸中含有酯基，使其制备的塑料可降解，结构可解释其用途，C不符合题意； D．甲醛分子中含有醛基，具有还原性和杀菌性，故可用于制作防腐剂，结构可解释其用途，D不符合题意； 故选A。 6．（2025·广西柳州·模拟预测）铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石(主要成分为Be2SiO4，还含有少量MnO等)为原料制备铍的工艺流程如图。 已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，Be、Mn元素分别转化成可溶性的Na2BeF4、Na2MnF4，其他元素以稳定的氧化物形式存在。 ②铁冰晶石的成分为Na3FeF6。 回答下列问题： (1)在元素周期表中，Be与Al处于对角线的位置，性质相似。下列叙述错误的是_______(填标号)。 A．Be只能与酸反应，不能与碱反应 B．BeO具有高熔点，能耐酸碱腐蚀 C．常温下，BeCl2溶液的pH＜7 D．BeCl2是共价化合物 (2)Na3FeF6中Fe的化合价为 。 (3)“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是 。 (4)“沉铍”步骤中加入NaOH溶液调节pH为11，析出颗粒状的Be(OH)2，写出生成Be(OH)2的离子方程式： ；若加入的NaOH溶液过量，得到的含铍粒子是 (填离子符号)。 (5)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是 ；写出镁还原法的反应原理： 。 (6)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm-3，则晶胞参数a = nm(用含d、NA的代数式表示)。 【答案】(1)AB (2) (3)陶瓷中含有的二氧化硅会与碳酸钠反应 (4) (5)保护Be和Mg不被氧化 BeO + MgMgO + Be (6) 【详解】（1）Be与Al处于对角线的位置，它们的性质相似； A．Al与酸碱均反应，可知Be也与酸碱均反应，故A错误； B．氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似，氧化铍既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱腐蚀，故B错误； C．氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl2也可以水解使溶液的pH＜7，故C正确； D．AlCl3是共价化合物，可知BeCl2也是共价化合物，D正确； 故选AB； （2）中Na为+1价，F为-1价，根据化合价代数和为零可知Fe的化合价为+3； （3）陶瓷中含有二氧化硅，高温时可以与碳酸钠反应，故“烧结”时不宜采用陶瓷类器材； （4）沉铍时，溶液中的与NaOH反应生成Be(OH)2，反应的离子方程式为；Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，能和足量NaOH溶液反应生成，含铍的离子为； （5）焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是防止空气与铍、镁反应，保护Be和Mg不被氧化；镁还原法制铍单质是用单质镁与BeO高温下反应生成Be和MgO，反应方程式为； （6）设晶胞参数为anm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，该晶胞中，个数为，原子数为4，则BeO晶体的密度为 g·cm-3。 题型04 硅酸及硅酸盐的性质及应用 1．（2025·湖北黄石·二模）化学与生产、生活息息相关。下列说法错误的是 A．工业生产中一般采用400~500℃合成氨，原因之一是铁触媒在500℃左右时的活性最大 B．味精能增加食品的鲜味，是一种常用的增味剂，其主要成分为谷氨酸钠 C．水玻璃具有黏结力强、耐高温等特性，可用作黏合剂和防火剂，它是一种强电解质 D．锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，后用盐酸除去 【答案】C 【详解】A．工业一般选择400~500℃合成氨，原因之一是铁触媒在500℃左右时具有最大活性，A正确； B．味精的主要成分为谷氨酸钠，它是一种鲜味剂，是生活中常用的增味剂，B正确； C．水玻璃是硅酸钠的水溶液，它不能燃烧，可以用做木材防火剂，水玻璃既不是电解质也不是非电解质，C错误； D．锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，将其转化为CaCO3，再用盐酸溶解除去，D正确； 故答案选C。 2．（2025·陕西·三模）下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．在1.0mol∙L-1氯化钠溶液中：、、、 B．在1.0mol∙L-1氨水中：、、、 C．1.0mol∙L-1硫酸中：、、、 D．0.1mol∙L-1NaOH溶液中：、、、 【答案】D 【详解】A．在1.0mol∙L-1氯化钠溶液中，Fe3+与I-发生氧化还原反应，不能大量共存，A不符合题意； B．氨水显碱性，会与Ag+、Cu2+反应，不能大量共存，B不符合题意； C．1.0mol∙L-1硫酸中，H+与反应形成沉淀，不能大量共存，C不符合题意。 D．0.1mol∙L-1NaOH溶液中，、、、都不发生反应，能大量存在，D符合题意； 故选D。 3．（2025·山西·三模）化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．手机和电脑中的液晶是晶体的一种特殊物质状态，具有固定的熔沸点 B．燃煤中加入石灰石，可减少酸雨的形成和温室效应 C．“入窑一色，出窑万彩”的禹州钧瓷是中国名瓷之一，其主要原料是石灰石和黏土 D．飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料，属于共价晶体 【答案】D 【详解】A．液晶是介于液态和晶态之间的物质状态，没有固定的熔沸点，A错误； B．燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，从而减少酸雨，但石灰石分解会生成CO2，无法减少温室效应，B错误； C．钧瓷属于陶瓷，主要原料是黏土，而石灰石是水泥的原料，C错误； D．氮化硅（Si3N4）中原子通过共价键形成三维网状结构，属于共价晶体，具有耐高温特性，D正确； 故选D。 4．（2025·浙江·模拟预测）化合物A由两种元素组成，将A按如下流程进行实验。 请回答： （1）组成A的两种元素是 ，A的化学式是 。 （2）溶液D与过量反应的离子方程式是 。 （3）某兴趣小组利用下面实验装置制备气体C，并探究气体C能否与溶液D反应产生白色胶状沉淀： ①装置A是气体C的发生装置，写出该装置中可能发生的化学方程式 ，简要描述检查装置A气密性的方法： 。 ②该方案还缺少一个尾气吸收装置，下列吸收装置可以选用的是 。 A．B．C． D． 【答案】 、S 关闭活塞，往试管中加水至没过长颈漏斗下端，继续加水，若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间保持不变，则装置气密性良好 A 【详解】（1）根据以上分析可知组成A的两种元素是Si和S；G的物质的量是0.3mol，根据方程式2H2S+SO2＝3S↓+2H2O可知H2S是0.2mol，则A中硫元素的物质的量是0.2mol，质量是6.4g，所以Si的质量是9.2g－6.4g＝2.8g，物质的量是0.1mol，则A的化学式是SiS2。 （2）溶液D与过量反应生成硅酸和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式是。 （3）①装置A是气体C的发生装置，该装置属于简易启普发生器，可利用硫化亚铁和稀硫酸反应制备，则该装置中可能发生的化学方程式为。装置A中有长颈漏斗，则检查装置A气密性的方法为关闭活塞，往试管中加水至没过长颈漏斗下端，继续加水，若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间保持不变，则装置气密性良好。 ②硫化氢是酸性气体，可以用碱液吸收，长口进短口出，选择装置A。答案选A。 5．（2025·福建厦门·调研）高锰酸钾在工业中广泛用作氧化剂。以软锰矿(主要成分是，含有和等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图所示： 已知：①“焙烧”中有生成。②20℃时各物质的溶解度如下表。 物质 溶解度/g 6.38 111 11.1 下列说法错误的是 A．“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 B．通入时，理论上生成的和的物质的量之比为1：2 C．若“焙烧”时加入的过量，则制得的中混有含元素的杂质 D．操作II为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为 【答案】D 【详解】A.  “焙烧”时，根据已知有生成，主要反应的化学方程式为，A项正确； B. 根据工艺流程图可知，通入时，“焙烧”生成的反应得到、、，化学方程式为：理论上生成的和的物质的量之比为1：2, B项正确； C. 若“焙烧”时加入的过量，也能与反应生成,通入后, 与反应生成沉淀，使制得的中混有含元素的杂质, C项正确； D. 据表格中的溶解度，的溶解度远小于，所以、分离操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为，D项错误； 答案选D。 6．（2025·辽宁鞍山·一模）十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体，并测定其结晶水含量的方法如下(装置如图，夹持装置省略)。 Ⅰ．将适量、加入三颈烧瓶中，加适量水，加热，溶解； Ⅱ．持续搅拌下加热混合物至近沸，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，反应30分钟，冷却； Ⅲ．将反应液转至萃取仪器中，加入乙醚，再分批次加入浓盐酸，萃取； Ⅳ．静置后液体分上、中、下三层，下层是油状钨硅酸醚合物； Ⅴ．将下层油状物转至蒸发皿中，加少量水，加热至混合液表面有晶膜形成，冷却结晶，抽滤，干燥，得到十二钨硅酸晶体()。 资料显示：制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀。回答下列问题： (1)仪器a中的试剂是 (填名称)。 (2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是 。 (3)下列仪器中，用于“萃取、分液”操作的有 (填名称)。 从下列选项选择合适操作(操作不重复使用)并排序： 。 c→_______→_______→e→d→f→_______。 a．检查旋塞、玻璃塞是否漏水                     b．将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸 c．涂凡士林                                     d．旋开旋塞放气 e．倒转分液漏斗，小心振荡 f．经几次振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置 g．打开旋塞，向蒸发皿放出下层液体 (4)步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火，原因是 。 (5)结晶水测定：称取m g十二钨硅酸晶体(，相对分子质量为M)，采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，计算 (用含ω、M的代数式表示)。若样品未充分干燥，会导致n的值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】(1)碱石灰(写“生石灰”或“CaO”也可) (2)滴速过快可能导致反应体系局部pH过低产生沉淀 (3) 烧杯、分液漏斗 abg (4)乙醚沸点低易挥发，明火加热易燃 (5) 偏大 【详解】（1）实验中使用浓盐酸，浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，为了防止氯化氢污染空气，仪器a中应盛装能吸收氯化氢气体的试剂，所以仪器a中的试剂是碱石灰(写“生石灰”或“CaO”也可)。 （2）步骤Ⅱ中，缓慢滴加浓盐酸至pH为2，资料显示：若反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀，所以浓盐酸需缓慢滴加，原因是：滴速过快可能导致反应体系局部pH过低产生沉淀。 （3）题给仪器中，用于“萃取、分液”操作的有烧杯、分液漏斗。 “萃取、分液”时，应：c．涂凡士林、a．检查旋塞、玻璃塞是否漏水、b．将溶液和乙醚转入分液漏斗并逐滴加入盐酸、e．倒转分液漏斗，小心振荡、d．旋开旋塞放气、f．经几次振荡并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置、g．打开旋塞，向蒸发皿放出下层液体。故合适操作(操作不重复使用)并排序为：c→a→b→e→d→f→g。 （4）乙醚的沸点低，且易燃，所以步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火，原因是：乙醚沸点低易挥发，明火加热易燃。 （5）采用热重分析法测得失去全部结晶水时失重ω%，即结晶水的含量为ω%，由此可得： ，n=。若样品未充分干燥，则ω%增大，会导致n的值偏大。 题型05 无机非金属材料 1．（2025·甘肃白银·模拟预测）中国古代四大发明在科学发展史中占据了重要地位。下列说法正确的是 A．指南针的主要成分是氧化亚铁 B．泥活字中的硅酸盐属于无机非金属材料 C．黑火药使用硝石作为还原剂 D．造纸利用的树皮、麻头等原料属于合成高分子材料 【答案】B 【详解】A．指南针的磁性来源于Fe3O4，而非FeO，A错误； B．硅酸盐材料（如陶瓷、玻璃）属于无机非金属材料，B正确； C．硝石（KNO3）在反应中提供氧，是氧化剂，还原剂是木炭中的碳，C错误； D．天然纤维素（如棉、麻、蚕丝等）属于天然高分子材料，合成高分子材料需人工合成（如塑料），D错误； 故选B。 2．（2025·辽宁丹东·二模）历史文物见证着人类文明的交流和发展。下列文物的主要成分不属于无机非金属材料的是 A．黑龙江铜坐龙 B．吉林殷商红衣陶壶 C．辽宁红山玉猪龙 D．内蒙古天蓝釉紫斑碗 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．黑龙江铜坐龙的主要成分是铜，属于金属材料，A正确； B．吉林殷商红衣陶壶的主要成分是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料，B错误； C．辽宁红山玉猪龙的主要成分是玉石，玉石属于无机非金属材料，C错误； D．内蒙古天蓝釉紫斑碗的主要成分是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料，D错误； 故选A。 3．（2025·广东惠州·三模）中华文明源远流长。下列文物中主要材质属于天然有机高分子化合物的是 A．青瓷莲花尊 B．红木雕荷花蟹虫笔洗 C．珍珠宝石凤冠 D．铜尊盘 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．青瓷莲花尊主要材质为陶瓷，陶瓷是无机非金属材料，不属于天然有机高分子化合物，A错误； B．红木雕荷花蟹虫笔洗主要材质为木材，木材的主要成分是纤维素，纤维素是天然有机高分子化合物，B正确； C．珍珠宝石凤冠中的珍珠主要成分是碳酸钙和有机质，宝石多为无机矿物质，主要材质不属于天然有机高分子化合物，C错误； D．铜尊盘主要材质为铜合金，属于金属材料，不属于天然有机高分子化合物，D错误； 故选：B。 4．（2025·安徽马鞍山·二模）新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A．制作航天服的聚酯纤维 B．氮化硼陶瓷基复合材料 C．制作半导体材料的硅 D．制作深潜器的特种钛合金 【答案】A 【详解】A．聚酯纤维是由有机高分子化合物聚合而成，故聚酯纤维属于有机高分子材料，A符合题意； B．氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，B不符合题意； C．制作半导体材料的硅单质属于非金属单质，故晶体硅属于新型无机非金属材料，C不符合题意； D．制作深潜器的特种钛合金属于金属材料，故钛合金不属于有机高分子材料，D不符合题意； 故合理选项是A。 5．（2025·广东广州·三模）蛇年说蛇，下列与蛇有关的历史文物中，主要材质为有机高分子的是 A．三星堆青铜蛇 B．清代白玉蛇形珮 C．战国彩绘漆木龙凤蛇纹圆盒 D．汉代四神瓦当玄武 【答案】C 【详解】A．青铜蛇的主要材质为青铜，青铜是铜锡合金，属于无机金属材料，A不符合题意； B．白玉蛇形珮的主要材质为玉石，玉石主要成分为二氧化硅或硅酸盐，属于无机非金属材料，B不符合题意； C．彩绘漆木圆盒的主要材质为木材和漆，木材的主要成分为纤维素（天然有机高分子），漆的主要成分为漆酚等有机高分子，C符合题意； D．瓦当的主要材质为陶土烧制而成的陶瓷，陶瓷主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，D不符合题意； 故选C。 6．（2025·山西临汾·一模）山西博物院文物种类丰富，下列藏品据其主要化学成分不能与其他三种归为一类的是 A．鹰纹玉圭 B．雁鱼铜灯 C．白釉盖罐 D．胡人陶俑 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．鹰纹玉圭是玉石制品，主要化学成分是硅酸盐； B．雁鱼铜灯是金属制品，主要化学成分是青铜； C．白釉盖罐是陶瓷制品，主要化学成分是硅酸盐； D．胡人陶俑是陶制品，主要化学成分是硅酸盐； 综上B藏品主要化学成分不能与其他三种归为一类；故答案选B。 1．（2025·山西晋城·模拟预测）利用铬铁矿(主要成分是，还含有FeS、等)制取和单质硅的工艺生产流程如图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。下列说法正确的是 A．“焙烧”时FeS发生反应的化学方程式为 B．“焙烧”时不参与反应 C．“酸浸”时发生反应为 D．工业上利用制备粗硅时，常用作还原剂 【答案】C 【详解】A．焙烧时FeS在空气中反应，生成的磁性固体应为Fe3O4（有磁性），而非Fe2O3（无磁性），该方程式产物错误，A错误； B．SiO2与纯碱（Na2CO3）在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，参与反应，B错误； C．焙烧时Cr2O3与纯碱、O2反应生成Na2CrO4（，碱性条件），水浸后溶液含，酸浸加入H+使溶液呈酸性，转化为，反应为，C正确； D．工业用SiO2制备粗硅时，常用C作还原剂（），而非H2，D错误； 故选C。 2．（2025·河北衡水·模拟预测）改革开放后，我国科技发展取得了巨大成就。下列说法正确的是 A．宇树机器人所使用的核心控制芯片的主要成分是 B．我国创造了“亿度千秒”的“人造太阳”运行新记录，转化中涉及的化学变化有 C．大疆无人机引领世界无人机发展水平，无人机一般选用能量密度高的锂聚合物电池 D．我国量子通信走在世界前沿，量子通信中使用的螺旋碳纳米管等纳米材料属于胶体 【答案】C 【详解】A．核心控制芯片的主要成分是硅单质（Si），而非SiO2，后者用于光导纤维等，A错误； B．该反应为核聚变，属于核反应而非化学变化（化学变化涉及原子层面，核反应改变原子核），B错误； C．锂聚合物电池能量密度高、重量轻，适合无人机使用，C正确； D．纳米材料是独立材料，胶体是分散系（分散质+分散剂），碳纳米管不直接构成胶体，D错误； 故选C。 3．（2025·甘肃白银·模拟预测）在实验室中和工业上常用作氧化剂。某实验小组根据如下流程制备： 下列说法错误的是 A．高温熔融时，应用铁坩埚 B．高温熔融反应中，作还原剂 C．浸取时进行搅拌，可提高化学反应速率和浸取率 D．向锰酸钾溶液中通入适量将pH调至11.4时，发生反应 【答案】C 【详解】A．陶瓷坩埚是硅酸盐产品，含二氧化硅，在高温下能与强碱反应，则高温熔融强碱性物质时应用铁坩埚，A项正确； B．高温熔融反应为：，被氧化为，作还原剂，B项正确； C．浸取时未发生化学反应，因此搅拌可提高溶解速率和浸取率，C项错误； D．通入适量将pH调至11.4时，溶液呈较强碱性，发生歧化反应，同时生成碳酸盐，则该反应为，D项正确； 选C。 4．（2025·贵州·模拟预测）湿法磷酸工艺中磷矿石［主要成分为、］酸浸、浓缩会产生含氟废气(HF、)，废气中。一种回收氟的工艺如图所示： 已知：与HF、均能反应生成。 下列说法错误的是 A．“酸浸”前粉碎矿石可提高浸出效率 B．滤渣1的主要成分可以用于改良盐碱地(含) C．与反应： D．该工艺可以在陶瓷内衬的不锈钢装置中进行 【答案】D 【详解】A．“酸浸”前粉碎矿石，可以增大接触面积，加快酸浸速率，提高浸出效率，故A正确； B．滤渣1的主要成分是硫酸钙，与作用可以转化为碳酸钙，减小碳酸根的浓度，可以改良盐碱地，故B正确； C．根据信息，结合流程，与反应生成和，化学方程式为，故C正确； D．流程中会有HF，与陶瓷中的SiO2会反应，故不能在陶瓷内衬的不锈钢装置中进行，故D错误； 答案选D。 5．（2025·河北石家庄·一模）白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂NaBH4的工艺流程如下： 已知H3BO3微溶于水，易溶于乙醇；偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A．“滤渣1”的主要成分是SiO2 B．“气体”的主要成分是NO2 C．“操作X”涉及蒸发浓缩、降温结晶、过滤 D．“反应Y”的化学方程式是NaBO2＋2MgH2=2MgO＋NaBH4 【答案】B 【详解】A．由分析可知，“滤渣1”的主要成分是SiO2，A正确； B．气体为浓硝酸与氧化亚铁反应后生成的NO2及与碳酸钙反应产生的CO2，B错误； C．由题干信息状况，偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定，故“操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶、过滤，C正确； D．由分析可知，耐火材料为MgO，故“反应Y”的化学方程式是，D正确； 故答案为：B。 6．（2025·河北沧州·模拟预测）利用绿柱石(主要化学成分为BeO、Al2O3、SiO2，还含有少量FeO和Fe2O3)冶炼Be的一种工艺流程如下。 已知：①铍的性质与处于元素周期表对角线的铝相似。 ②氯化铍在熔融态时较难电离。 ③在强碱性条件下，Be元素以[Be(OH)4]2-形式存在。 (1)“熔炼”的目的是通过改变绿柱石晶相中的稳定结构增强其反应活性，气体A是 。 (2)滤渣1的成分为 ，“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、氨水和过氧化氢会更好，这是由于 。 (3)“沉铍”时若使用NaOH溶液，将导致铍的产率降低，用离子方程式解释原因： 。 (4)“灼烧”工序的化学方程式为 。 (5)“高温反应”镁或铍均会和氧气反应，需在惰性气氛中进行， (填“能”或“不能”)选择N2气氛。氯化铍熔融盐电解法也可以制备铍，但在电解过程中需要加入一定量NaCl，加入NaCl的作用是 。 (6)该流程中能循环使用的物质有HF、NH3和 (填化学式)。 【答案】(1)CO2 (2) H2SiO3、CaSO4 浓硫酸和FeO发生反应放出SO2污染性气体 (3)Be2++4OH-＝[Be(OH)4]2- (4)(NH4)2BeF4BeF2+2NH3↑+2HF↑ (5)不能 增强熔融盐导电性 (6)(NH4)2SO4 【详解】（1）“熔炼”过程中SiO2、Al2O3、BeO分别与CaCO3反应生成CaSiO3、铝酸钙、铍酸钙和二氧化碳，气体A为二氧化碳。答案为：CO2； （2）加入浓硫酸进行溶浸，浸出液中含有BeSO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3，滤渣1为H2SiO3和微溶物CaSO4。“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、氨水和过氧化氢会更好，这是因为浓硫酸具有强氧化性，浓硫酸和FeO发生反应放出SO2污染性气体。答案为：H2SiO3、CaSO4；浓硫酸和FeO发生反应放出SO2污染性气体； （3）由题给信息可知，Be的性质与Al类似，在强碱性条件下，Be元素以[Be(OH)4]2-形式存在，若使用NaOH溶液，生成[Be(OH)4]2-，因此会降低Be的沉淀率，导致Be的产率降低。离子方程式为：Be2++4OH-＝[Be(OH)4]2-。答案为：Be2++4OH-＝[Be(OH)4]2-； （4）根据流程图可知，灼烧时(NH4)2BeF4分解生成BeF2、NH3和HF。反应方程式为：(NH4)2BeF4BeF2+2NH3↑+2HF↑。答案为：(NH4)2BeF4BeF2+2NH3↑+2HF↑； （5）不能选择N2气氛，因为高温下，Be、Mg皆能与N2发生反应生成氮化物。氯化铍在熔融态时较难电离，熔融氯化铍电解制Be时加入NaCl的作用增强熔融盐导电性。答案为：不能；增强熔融盐导电性； （6）根据元素守恒可知沉铍后的滤液中含有(NH4)2SO4，灼烧过程中会产生HF和NH3，故该流程中能循环使用的物质是(NH4)2SO4、HF、NH3。答案为：(NH4)2SO4。 7．（2025·安徽阜阳·模拟预测）水合硼酸锌(，不溶于冷水)在阻燃方面具有诸多优点。以铁硼矿(主要成分为，以及少量、FeO、和等)和菱锌矿(主要成分为，、FeO和等)为原料制备水合硼酸锌的工艺流程如下： 已知：该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 6.2 8.9 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 8.0 10.9 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与硫酸反应的离子方程式为 。为加快“酸浸”时的浸取速率措施有 (填2点)。 (2)滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (3)“氧化”的目的是(语言叙述) ，此步温度不能过高的原因是 。 (4)“一次调pH”时，调节溶液的pH=6.0，目的是 。“二次调pH”时的pH范围为 。 (5)“制备”水合硼酸锌的化学方程式为 。 (6)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为 ；若该晶胞密度为，硒化锌的摩尔质量为M，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a为 pm。 【答案】(1) 样品粉碎、充分搅拌、适当增加硫酸浓度、适当升高温度(填2点) (2) (3)将转化为 不稳定，受热易分解 (4)将溶液中的、转化为氢氧化物而除去，而不沉淀(或其他合理叙述) 8.0≤pH<8.9 (5) (6) 4 【详解】（1）铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，反应的离子方程式为Mg2B2O5‧H2O+4H+=2Mg2++2H3BO3；为加快“酸浸”时的浸取速率措施有样品粉碎、充分搅拌、适当增加硫酸浓度、适当升高温度等； （2）铁硼矿和菱锌矿加稀硫酸酸浸，其中的主要成分Mg2B2O5‧H2O转化成硫酸镁和硼酸，而氧化铁转化为硫酸铁、氧化亚铁转化为硫酸亚铁、氧化铝转化成硫酸铝，二氧化硅不溶也不反应，成为滤渣1，所以滤渣1的主要成分为SiO2； （3）滤液中加H2O2可以氧化亚铁离子成铁离子，便于后续调pH时以氢氧化铁的形式除去铁元素；不稳定，受热易分解，故此步温度不能过高； （4）根据表格中所给各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，加浓氨水，第1次调pH到 6.0，目的是使铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀除去；第2次调pH，目的是使镁离子不沉淀留在滤液中，而使锌离子完全转化为氢氧化锌沉淀，以此分离镁离子和锌离子，根据表格所给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH可知，pH范围为； （5）氢氧化锌焙烧以后和粗硼酸，在95℃条件下，经过一系列反应制备水合硼酸锌，“制备”水合硼酸锌的化学方程式为； （6）根据硒化锌晶胞结构图可知，每个锌原子周围有4个硒原子，每个硒原子周围也有4个锌原子，所以硒原子的配位数为4，该晶胞中含有硒原子数为8×+6×=4，含有锌原子数为4，根据ρ==，所以V=，则晶胞参数为cm=×1010pm。 8．（2025·山东聊城·模拟预测）五氯化锑主要用作氟化工的催化剂，纺织工业织物的阻燃剂、染料工业的中间体。实验室根据反应，利用如下装置制备(加热及夹持装置略)。 已知的部分性质如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 性质 73.4 均极易水解 2.8 实验室制备的步骤如下： (i)连接好仪器，检验装置气密性，加入药品； (ii)……，控制三颈烧瓶反应温度在，通入至反应结束，通入排净装置中； (iii)在b处连接减压装置，……，打开减压装置，三颈烧瓶中液体流入双颈烧瓶，……，减压蒸馏，收集目标物质。 (1)步骤(ii)反应温度控制在的主要目的是 。 (2)步骤(iii)打开减压装置前的操作是 ，用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是 。 (3)减压蒸馏时若控制压强为，温度计的读数应为 ℃，减压蒸馏时玻璃毛细管的作用是 。 (4)该实验装置存在一处明显的设计缺陷，该缺陷是 。 (5)氟锑酸是一种超强酸，可由与反应制得，反应的化学方程式是 ，制备时，应选用 材质的仪器(填标号)。 A．玻璃　　　　B．陶瓷　　　　C．铁或铝　　　　D．聚四氟乙烯 【答案】(1)提高与氯气的反应速率 (2)关闭活塞1、打开活塞2 防止SbCl5分解 (3) 68 毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸 (4)球形冷凝管上方缺少盛有碱石灰的干燥装置 (5) SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl D 【详解】（1）时，SbCl3熔化为液体，可以增大与氯气的接触面积，提高与氯气的反应速率； （2）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞1、打开活塞2，减压转移三颈烧瓶中生成的SbCl5至双口烧瓶中；根据表中提供信息知，SbCl5容易分解，用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止SbCl5分解； （3）根据表中数据知，压强为时，SbCl5沸点为68℃，所以温度计的读数应为68℃；毛细管的作用是减压蒸馏时连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸； （4）球形冷凝管上方缺少盛有碱石灰的干燥装置，即用于吸收未反应的氯气，防止污染环境，同时防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶中导致三氯化锑与SbCl5水解； （5）根据原子守恒可得SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl；由制备时，因为有HF参与反应，反应过程不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器；又因为是一种超强酸，故也不能选用铁质或铝质材料仪器，故答案为：D。 1．（2025·海南·高考真题）下列化学实例与方程式不匹配的是 选项 实例 方程式 A 纯碱熔样致石英()坩埚损坏 B 早期用铬酸酐()检测酒驾 C 用熟石灰净化酸性高氟废水 D 用氮化镁()干燥液氨 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．熔融下的纯碱会与二氧化硅反应生成二氧化碳，导致坩埚腐蚀，方程式正确，A正确； B．+6价Cr有一定的氧化性，可将乙醇氧化为乙醛，继续氧化会生成乙酸，但无法生成，B错误； C．熟石灰的碱性与HF的酸性决定了混合后发生中和反应，生成难溶物氟化钙，方程式物质、配平均正确，C正确； D．氮化镁可水解为氢氧化镁和氨气，两物质与液氨不反应却能消耗水，故氮化镁干燥液氨的方程式的物质正确、配平正确，D正确； 故选B。 2．（2025·浙江·高考真题）物质的性质决定用途，下列两者对应关系正确的是 A．金刚石硬度大，可用于制作切削刀具 B．氧化铝具有两性，可用于制作坩埚 C．熔点高，可用于生产光导纤维 D．氨气有还原性，可用于生产铵态氮肥 【答案】A 【详解】A．金刚石是天然存在的最硬物质，硬度大的性质使其非常适合用于制作切削、研磨工具，A正确； B．氧化铝具有两性，但制作坩埚主要利用其高熔点和化学稳定性，以耐受高温和腐蚀，两性并非制作坩埚的关键性质，B错误； C．光导纤维的生产主要利用二氧化硅的光学性质，如高透明度和低光损耗，而非高熔点，C错误； D．氨气具有还原性，但生产铵态氮肥（如硫酸铵、硝酸铵）主要利用其碱性（与酸反应生成铵盐），还原性与铵态氮肥生产无直接关联，D错误； 故选A。 3．（2024·天津·高考真题）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是 A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金 B．《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品 C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 D．乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合物 【答案】D 【详解】A．青铜是铜锡合金，属于合金，A正确； B．蚕丝织品的主要成分是蛋白质，属于天然高分子材料，B正确； C．陶瓷是硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C正确； D．珐琅彩的矿物颜料多为金属氧化物或无机盐，属于无机化合物，D错误； 故答案选D。 4．（2025·湖北·高考真题）下列描述不能正确地反映事实的是 A．室温下与碳不发生反应，高温下可生成和 B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯 C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康 D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康 【答案】B 【详解】A． 高温下SiO2与碳发生反应生成Si和CO，A正确； B．苯的溴代反应需催化剂，仅升温无法生成溴苯，B错误； C．硒化合物(如硒化氢)多数有毒，但硒是人体必需的微量元素，微量摄入有益健康，过量则有害，C正确； D．镇痛类生物碱的双重作用描述正确，例如吗啡等生物碱可用于镇痛治疗，但滥用会导致成瘾和健康危害，D正确； 故选B。 5．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【答案】B 【详解】A．SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确； B．盐酸参与的反应为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误； C．高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确； D．SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为，D正确； 答案选B。 6．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是 A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片 B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属 C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂 D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属 【答案】A 【详解】A．单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质，而非熔点高，熔点高与用途无直接关联，A错误； B．金属铝还原性强，可通过铝热反应冶炼金属（如Fe、Mn等），B正确； C．浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体（如H2、CO2），C正确； D．乙炔燃烧产生高温氧炔焰（约3000℃），可熔化金属进行切割，D正确； 故选A。 7．（2025·河北·高考真题）河北省古建筑数量大，历史跨度长，种类齐全，在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是 A．基石 B．斗拱 C．青瓦 D．琉璃 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．古建筑中的基石一般使用石质材料，常用的石材有花岗岩、青石等，花岗岩的主要成分是硅酸盐，青石的主要成分是CaCO3，均属于无机物，A错误； B．斗拱是由木材制成的，木材的主要成分是纤维素，属于有机物，B正确； C．青瓦是由黏土烧制而成的传统建筑材料，黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐，属于无机物，C错误； D．琉璃的主要成分是二氧化硅，属于无机物，D错误； 故选B。 8．（2025·江西·高考真题）稀散金属镓(，ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下： 回答下列问题： (1)滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为 (填化学式)，与碱反应的离子方程式为 、 。 (2)水热再生过程中，需要定量补充固体的目的是 ，以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的 (填“大于”或“小于”)滤液1的。 (3)已知树脂片段的结构为。在吸附时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是 。 (4)操作X为 。 (5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构，推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是 。 【答案】(1) (2)使溶液中的为 大于 (3)配位作用 (4)浓缩结晶、过滤 (5)钾离子处在结构的层间及空洞中，能够通过阳离子交换释放 【详解】（1）根据分析，滤液1的为，依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为，硅元素在溶液中的主要存在形式为与，故与碱反应的离子方程式为、； （2）根据分析，加入固体水热再生的目的是获得高纯度分子筛()材料，同时得到含有的滤液2，水热再生过程中，为了使溶液中的为，需要定量补充固体，更好地得到。滤液1的主要成分为、、、，向滤液1中加入水解后呈碱性的固体后过滤得到滤液2：2K4SiO4+2KAl(OH)4+3H2O=2↓+8KOH、2K3HSiO4+2KAl(OH)4+H2O=2↓+6KOH，滤液的碱性变强，故滤液2的大于滤液1的； （3）已知树脂片段的结构为，其中的N与O原子均存在孤电子对，的中心镓离子提供空轨道，形成配位键，则在吸附时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是配位作用； （4）根据分析，用树脂吸附滤液2中的，再加入K2S、KOH进行进行树脂解吸得到含的溶液，将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体，得到富镓溶液，故操作X为浓缩结晶、过滤； （5）从晶胞结构来看，钾离子处在结构的层间及空洞中，钾离子与晶胞结构中的其他离子结合力较弱，能够通过阳离子交换释放，从而脱离晶胞进入土壤中，能被植物吸收。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $