考点12 碳、硅及其化合物、无机非金属材料 -【学考·复习攻略】2026年高中化学学业水平考试复习资料（真题回顾+考点梳理+模拟预测）

考点12 碳、硅及其化合物、无机非金属材料 本讲义包含： 真题回顾（20题）→考点梳理→模拟预测（20题） 真题回顾 1．（24-25高一下·江西赣州·学业考试）传统的无机非金属材料在生活、生产中应用非常广泛。下列物品的主要成分属于传统无机非金属材料的是 A．陶瓷茶具 B．碳化硅陶瓷轴承 C．硅太阳能电池 D．石墨烯散热膜 A．A B．B C．C D．D 2．（2023高二下·河北·学业考试）下列关于硅元素的说法错误的是 A．位于元素周期表中第三周期 B．其单质是应用广泛的半导体材料 C．其原子最外层电子数为5 D．其氧化物是光导纤维的主要成分 3．（2024高一下·辽宁·学业考试）下列关于Si和的性质叙述正确的是 A．不与任何酸、碱反应 B．Si在自然界中主要以单质形式存在 C．利用的半导体性能、可以制成计算机芯片 D．工业上可用石英砂(主要成分)和焦炭反应制备粗硅 4．（2025高一上·云南玉溪·学业考试）收藏于云南省博物馆的银鎏金镶珠金翅鸟展示了我国古代工艺美术的独特魅力，其火焰形背光上镶嵌了五颗水晶珠。水晶珠的主要成分是 A．单晶硅 B．二氧化硅 C．氧化铝 D．单质碳 5．（2025·山西太原·学业考试）经国务院批准，高纯石英()矿正式成为我国第174号新矿种。高纯石英矿对半导体、光伏等高新产业不可或缺。属于 A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．金属氧化物 D．两性氧化物 6．（2025高二上·江苏南京·学业考试）信息传输离不开光导纤维。下列物质可用于制作光导纤维主要材料的是 A．铝合金 B．铁 C．二氧化硅 D．硅 7．（2025高二上·江苏·学业考试）亚洲最深油气井“深地一号”使用的金刚石钻头主要含有的元素是 A．钠 B．铜 C．碳 D．铁 8．（2025高一下·湖南·学业考试）碳化硅增强铝基复合材料被应用于嫦娥六号探测器的月球土壤采样工作中，碳化硅属于 A．无机非金属材料 B．金属材料 C．有机材料 D．天然高分子化合物 9．（2025高一下·广东汕尾·学业考试）下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅： B．特殊的硅氧四面体结构可存在于晶体中 C．实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用玻璃塞 D．因为高温时与反应放出，所以的酸性比强 10．（2024高一下·广东·学业考试）硅及其化合物是现代生活和技术领域的重要基础材料。下列说法不正确的是 A．黏土可用于烧制陶瓷餐具 B．是制造有机玻璃的主要原料 C．高纯硅用于制造光伏太阳能电池 D．碳化硅具有优异的高温抗氧化性能，可用于制造发动机 11．（2025高一下·浙江·学业考试）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术领域，工业制备高纯硅的原理如下： 下列说法不正确的是 A．石英砂又称金刚砂，主要成分是SiC B．步骤①发生氧化还原反应，氧化产物是CO C．步骤②粗硅转化为的同时还生成 D．步骤③原料气应充分去除氧气等杂质 12．（2024高一下·浙江·学业考试）下列关于无机非金属材料说法正确的是 A．用含铝的原料可以制作透光性好，折射率高的光学玻璃 B．硅酸盐中Si和O构成了硅氧平面三角形结构 C．使用石膏可以有效调节水泥的凝固速率，再磨成细粉就是普通水泥 D．硅元素在自然界大多以硅离子的形态存在，造就了许多物品 13．（2025高二上·安徽·学业考试）化学与科学技术、社会环境息息相关，下列说法不正确的是 A．二氧化硅可用来生产光导纤维 B．高纯度硅可用于制造计算机芯片 C．稀土金属可用于生产合金 D．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 14．（23-24高一下·广东汕头·学业考试）硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述正确的 A．硅晶体是良好的半导体，可用于制造光导纤维 B．既能和氢氧化钠溶液反应，又和氢氟酸反应，故是两性氧化物 C．碱液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构 15．（24-25高一下·福建厦门·学业考试）下列有关及其化合物的叙述错误的是 A．石墨、碳纳米管、富勒烯是同素异形体 B．是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机 C．制成玻璃纤维，由于导电能力强而被用于制造芯片 D．玻璃、水泥、陶瓷其成分均含有硅酸盐 16．（2025高一下·山西·学业考试）下列物质的用途及对应解释均正确的是 选项 物质 用途 解释 A Al2O3 耐高温材料 Al2O3的熔点高 B SiO2 计算机芯片 SiO2是一种良好的半导体 C Fe3O4 红色涂料 Fe3O4颜色为红色 D Na2O2 供氧剂 Na2O2含有O2 A．A B．B C．C D．D 17．（2025高一下·浙江宁波·学业考试）由制备高纯硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是 A．与纯硅都是硬度大，熔、沸点高的物质 B．X为气体 C．反应②产生的与反应③产生的HCl可以循环使用 D．反应①②③均为在高温或较高温度下进行的氧化还原反应 18．（2025高一下·天津南开·学业考试）门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题： I．“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。 (1)铝在元素周期表中的位置为第_______周期第_______族。 (2)铝是一种活泼金属可以与NaOH溶液反应，该反应的离子方程式为_______。工业上采用电解熔融_______(填化学式)制备金属Al。 (3)镓与铝同主族，且位于铝的下一周期，则镓的原子结构示意图为_______。 II．门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)。 (4)硅是应用最为广泛的半导体材料，写出高纯硅的一种用途：_______。 (5)是一种_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物，实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，用化学方程式解释原因：_______。 (6)写出的电子式：_______。 (7)硅和锗单质分别与反应时，反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。 19．（2024高一下·陕西·学业考试）用SiHCl3在加热条件下与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去): 已知:SiHCl3沸点为33 ℃,能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。 请回答: (1)装置C中盛放水的仪器的名称为_______。 (2)依次连接的合理顺序为______(填字母)。 (3)石英管中所发生反应的化学方程式为____________。 (4)操作时应先打开装置____(填“C”或“D”)中分液漏斗的旋塞,理由是________________。 20．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上利用石英砂制备高纯硅的流程如下。 请回答： (1)SiHCl3的空间构型是_______。 (2)实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞，是因为玻璃中的SiO2会与NaOH溶液反应生成_______。(填化学式) (3)步骤Ⅰ制粗硅的化学方程式是_______。 (4)下列说法正确的是_______。 A．硅在自然界中主要以硅单质形式存在 B．上述工艺流程图中的物质A可以循环利用 C．步骤Ⅲ中硅元素发生还原反应 D．硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族 考点梳理 【知识点1】碳单质的性质 碳原子的最外电子层有4个电子，原子结构示意图为 ，其原子既不易失去电子，也不易得到电子，主要形成四价的化合物。碳是构成有机物的主要元素，在自然界中碳元素既有游离态，又有化合态。 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。 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。 2、主要化学性质 可燃性 2C＋O2(不足)2CO、C＋O2(足量)CO2 与氧化物反应 CO2：C＋CO22CO SiO2：2C＋SiO2Si＋2CO↑(制取粗硅)； H2O：C＋H2O(g)CO＋H2(制取水煤气) 与强氧化性酸反应 浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； 浓HNO3：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 【知识点2】硅单质的性质 硅在地壳中的含量仅次于氧，硅元素在自然界中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。硅的原子结构示意图为，最外层有4个电子，反应中既不容易得到电子，也不容易失去电子。 1、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。 2、硅的化学性质 （1）常温下，硅的化学性质不活泼，只与F2、HF(氢氟酸)、强碱(如NaOH)溶液反应。 与氟气反应：Si＋2F2===SiF4 与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ 与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ （2）加热和高温时，能与O2、Cl2等反应。 与O2反应：Si＋O2SiO2 与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4 【知识点3】硅的工业制法 制备粗硅：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑（要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO而不是CO2） 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。 粗硅的提纯：Si＋3HClSiHCl3＋H2、SiHCl3＋H2Si＋3HCl 【知识点4】SiO2的性质 1、SiO2的存在及物理性质 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，不溶于水，熔点高，硬度大。 水晶、玛瑙、沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维，制造各种玻璃制品、石英坩埚、饰物和工艺品（石英和玛瑙）。 【补充】熟悉几种常见饰品的主要成分：珍珠的主要成分是CaCO3；钻石是金刚石；宝石的主要成分是Al2O3。 2、SiO2的化学性质 ①酸性氧化物：难溶于于水。 与NaOH溶液反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O （盛装Na2SiO3、NaOH、Na2CO3等碱性溶液的玻璃试剂瓶应用橡皮塞或软木塞，而不能用磨口玻璃塞） ②与碱性氧化物反应：SiO2＋CaOCaSiO3 ③与氢氟酸反应(特殊)： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (用氢氟酸刻蚀玻璃、不能用玻璃瓶保存氢氟酸而应用塑料瓶) ④与盐反应： Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 【知识点5】硅酸、硅酸盐的性质 1、硅酸：不溶于水（白色胶状沉淀），其酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊试液变红色。 （1）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 （2）硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 2、硅酸钠(Na2SiO3) （1）白色、可溶于水的粉末状固体，俗名泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 （2）它能与酸性较硅酸强的酸反应： Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3（硅酸的酸性比碳酸弱） （3）用途：制硅酸，黏合剂(矿物胶)，防腐剂，耐火阻燃材料。 【知识点6】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 陶瓷窑 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 —— 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 （1）以硅为主体的硅芯片、硅太阳能电池。 （2）以二氧化硅为主体的光导纤维。 （3）碳纳米材料：一类新型的无机非金属材料，包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。 （4）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。例如高温结构陶瓷(碳化硅、氮化硅)；压电陶瓷(钛酸盐和锆酸盐)；透明陶瓷(氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙)；超导陶瓷等。 3、常见的无机非金属材料、金属材料与复合材料 无机非金属材料 金属材料 复合材料 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料(高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷、光导纤维、富勒烯、碳纳米管、石墨烯) 黑色金属材料(钢铁)；有色金属材料(金、银、铜及其合金) 生产生活中的复合材料(玻璃钢：玻璃纤维增强树脂基复合材料、碳纤维：碳纤维增强树脂基复合材料)；航空航天中的复合材料(飞机、火箭：纤维增强金属基复合材料；航天飞机：纤维增强陶瓷基复合材料) 模拟预测 1．（2025高一下·福建三明·学业考试）二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料。下列说法正确的是 A．硅在自然界中主要以单质形式存在 B．北斗导航系统所用芯片的主要成分是SiO2 C．利用SiO2与NaOH溶液反应可制取“水玻璃” D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合2个氧原子 2．（25-26高二上·北京·学业考试真题卷）我国科学家首次制备出一种超薄、高能效的光学晶体“转角菱方氮化硼”，开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域。氮化硼(BN)材料属于 A．金属材料 B．天然有机高分子材料 C．无机非金属材料 D．合成有机高分子材料 3．（2025高二上·贵州·学业考试）贵州高桥世界闻名，高桥建设使用众多材料中属于硅酸盐材料的是 A．钢索 B．防锈漆 C．橡胶密封圈 D．水泥 4．（2025高二上·吉林长春·学业考试）下列关于硅及其化合物说法正确的是 A．单晶硅是由分子构成的物质 B．是良好的半导体材料 C．新型陶瓷碳化硅()可作耐高温结构材料 D．硅元素在自然界中主要以游离态存在 5．（2025高二上·广州河源·学业考试）硅是带来人类文明的重要元素之一，科学家也提出硅是“21世纪的能源”。这主要是由于硅及其化合物对社会发展所起的巨大促进作用。下列关于硅及其化合物的说法中错误的是 A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．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 C．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 D．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路” 6．（2025高二上·贵州遵义·学业考试）目前，陶瓷仍然在人类生活中扮演着重要角色。下列说法错误的是 A．大多数硅酸盐材料的性质都很稳定 B．陶瓷卫生洁具的材质属于硅酸盐材料 C．石英玻璃的主要成分是硅酸盐 D．黏土是烧制陶瓷的主要原料 7．（2023高一下·广东·学业考试）高纯硅是制造半导体芯片的基础材料。在硅的制备和提纯过程中，硅元素化合价升高的是 A．石英砂和焦炭反应得到粗硅 B．粗硅与HCl反应制得粗品 C．用蒸馏法对粗品进行提纯 D．和反应得到高纯硅 8．（2025高二上·西藏·学业考试）化学与生产生活密切相关。下列叙述错误的是 A．高纯硅可用于生产芯片 B．漂粉精可用于游泳池的消毒 C．二氧化硅可用于生产光导纤维 D．自然固氮、人工固氮一定是将N2转化为NH3 9．（2024高二下·北京·学业考试）我国的材料技术发展迅速，新材料得到了广泛应用。下列材料的主要成分属于合金的是 A．碳海绵——石墨烯和碳纳米管 B．“福建舰”航母的甲板——贝氏体耐磨钢 C．“天和”核心舱电推进系统推力器的腔体——氮化硼陶瓷 D．第19届亚运会棒(垒)球体育文化中心罩棚的覆膜——聚四氟乙烯膜 10．（2024高二下·江苏·学业考试）氮化硅熔点高、硬度大、绝缘性好，化学性质稳定。推测氮化硅不可能具有的用途为 A．制作坩埚 B．制作半导体 C．制作耐高温轴承 D．制作耐腐蚀陶瓷阀 11．（25-26高一下·广东云浮·学业考试）化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法错误的是 A．水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品 B．千家万户通光纤，光纤的主要材质为 C．华为首款手机芯片的主要成分是 D．中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是 12．（25-26高一·江苏·学业考试复习卷）硅元素在材料领域中扮演着重要角色。下列叙述正确的是 A．石英晶体的主要成分为硅 B．硅酸钠可用作黏合剂 C．半导体材料的成分是二氧化硅 D．光导纤维的成分是硅单质 13．（25-26高一·四川眉山·学业考试复习卷）有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是 A．二氧化硅能导电，因此常用于制造光导纤维 B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态 C．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料 D．碳化硅俗称金刚砂，类似于金刚石结构，是一种耐高温的半导体材料 14．（2023高一·天津河北·学业考试）下列叙述错误的是 A．石英砂可用于生产玻璃 B．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 C．二氧化硅为半导体材料 D．二氧化硅可用来生产光导纤维 15．（25-26高一·山西晋城·学业考试复习卷）下列硅元素及其化合物的有关说法正确的是 A．因为玻璃中含有SiO2，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性溶液 B．高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，说明硅酸酸性强于碳酸 C．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，故为两性氧化物 D．均能一步转化 16．（25-26高一·河南郑州·学业考试复习卷）从物质类别、元素化合价、物质所含元素在元素周期表中的位置的角度可以认识有关物质的化学性质。下列说法正确的是 A．自然界中存在游离态的硅 B．中硅元素的化合价为+4价，具有氧化性，能发生反应 C．属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，也能与氢氟酸反应 D．属于弱酸，可由反应制得 17．（24-25高一下·广东汕头·学业考试）我国在科技领域取得重大成就。下列关于材料的说法正确的是 A．制造中国天眼FAST使用的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 B．新能源汽车领域使用的高导热率氮化铝陶瓷属于金属材料 C．DeepSeek 正广泛招募芯片设计人才，芯片的成分是 SiO2 D．“天和”核心舱用的镁合金涂层中自愈缓蚀剂2-巯基苯并噻唑(C7H5NS2)属于有机高分子化合物 18．（2025高一下·湖南·学业考试）化工生产中非金属元素起着重要作用。请回答下列问题： (1)盐类物质用途广泛，其中可被用来制作各种模型和医疗绷带的是_______( 填“石膏”或“纯碱”)。 (2)NO是大气污染物之一，一种治理方法是在一定条件下使NO与NH3反应，其原理为： 6NO＋4NH35N2＋6H2O。反应过程中NO中氮元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。 (3)新型无机非金属材料应用广泛，硅太阳能电池可用于建造光伏电站，该电池材料的主要成分为_______ (填 “Si” 或 “SiO2”)。 19．（2025高一下·辽宁沈阳·学业考试）硅是带来人类文明的重要元素之一，硅与二氧化硅广泛应用于通讯行业。 (1)工业上常用石英砂与焦炭在高温下反应制粗硅，其化学方程式是___________。 (2)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：    ①反应Ⅱ的化学方程式为___________。 ②整个过程中必须严格控制无氧。在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中混有杂质___________。整个过程中可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 (3)如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。 ①洗涤石英砂的目的是___________。 ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是___________。 ③在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由___________。 20．（2024高一下·湖南·学业考试）经过一系列反应可以得到纯硅，转化关系如下。回答下列问题： (1)能与________（填“溶液”或“稀盐酸”）反应。 (2)通过干燥的有色布条，有色布条________（填“褪色”或“不褪色”）。 (3)与的反应中，作________（填“氧化剂”或“还原剂”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 考点12 碳、硅及其化合物、无机非金属材料 本讲义包含： 真题回顾（20题）→考点梳理→模拟预测（20题） 真题回顾 1．（24-25高一下·江西赣州·学业考试）传统的无机非金属材料在生活、生产中应用非常广泛。下列物品的主要成分属于传统无机非金属材料的是 A．陶瓷茶具 B．碳化硅陶瓷轴承 C．硅太阳能电池 D．石墨烯散热膜 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．陶瓷茶具的主要成分硅酸盐是传统的三大硅酸盐材料，A符合题意； B．碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料，B不符合题意； C．硅太阳能电池主要成分是单质硅，是新型无机非金属材料，C不符合题意； D．石墨烯散热膜的主要成分是碳单质，是新型无机非金属材料，D不符合题意； 故选A。 2．（2023高二下·河北·学业考试）下列关于硅元素的说法错误的是 A．位于元素周期表中第三周期 B．其单质是应用广泛的半导体材料 C．其原子最外层电子数为5 D．其氧化物是光导纤维的主要成分 【答案】C 【详解】A．硅位于元素周期表中第三周期，A正确； B．硅单质是应用广泛的半导体材料，常用于制造芯片，B正确； C．硅位于元素周期表中第ⅣA族，最外层有4个电子，C错误； D．二氧化硅是光导纤维的主要成分，D正确； 故答案选C。 3．（2024高一下·辽宁·学业考试）下列关于Si和的性质叙述正确的是 A．不与任何酸、碱反应 B．Si在自然界中主要以单质形式存在 C．利用的半导体性能、可以制成计算机芯片 D．工业上可用石英砂(主要成分)和焦炭反应制备粗硅 【答案】D 【详解】A．是酸性氧化物，可与强碱（如）反应生成硅酸盐；同时能与氢氟酸反应生成，因此并非“不与任何酸、碱反应”，A错误； B．化学性质活泼，自然界中几乎不存在游离态，主要以和硅酸盐形式存在，B错误。 C．是绝缘体，无半导体性能；单质才是半导体材料，用于芯片制造，C错误。 D．工业制备粗硅的化学方程式为，符合实际生产流程，D正确； 故选D。 4．（2025高一上·云南玉溪·学业考试）收藏于云南省博物馆的银鎏金镶珠金翅鸟展示了我国古代工艺美术的独特魅力，其火焰形背光上镶嵌了五颗水晶珠。水晶珠的主要成分是 A．单晶硅 B．二氧化硅 C．氧化铝 D．单质碳 【答案】B 【详解】水晶珠的主要成分是二氧化硅，答案选B。 5．（2025·山西太原·学业考试）经国务院批准，高纯石英()矿正式成为我国第174号新矿种。高纯石英矿对半导体、光伏等高新产业不可或缺。属于 A．酸性氧化物 B．碱性氧化物 C．金属氧化物 D．两性氧化物 【答案】A 【详解】A．SiO2能与强碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，A正确； B．碱性氧化物是金属氧化物且能与酸反应生成盐和水，SiO2不符合，B错误； C．SiO2由非金属元素组成，不是金属氧化物，C错误； D．两性氧化物需同时与强酸、强碱反应，SiO2仅与强碱反应（除HF外），D错误； 故选A。 6．（2025高二上·江苏南京·学业考试）信息传输离不开光导纤维。下列物质可用于制作光导纤维主要材料的是 A．铝合金 B．铁 C．二氧化硅 D．硅 【答案】C 【详解】A．铝合金是金属材料，不具备光导纤维所需的透光性和信号传输能力，A错误； B．铁是金属，不透明，无法传输光信号，B错误； C．二氧化硅是制造光导纤维的核心材料，因其高纯度、透光性强且能全反射传输光信号，C正确； D．硅单质主要用于半导体芯片，而非光导纤维，D错误； 故选C。 7．（2025高二上·江苏·学业考试）亚洲最深油气井“深地一号”使用的金刚石钻头主要含有的元素是 A．钠 B．铜 C．碳 D．铁 【答案】C 【详解】金刚石由碳元素构成，是钻头核心材料，故答案为C。 8．（2025高一下·湖南·学业考试）碳化硅增强铝基复合材料被应用于嫦娥六号探测器的月球土壤采样工作中，碳化硅属于 A．无机非金属材料 B．金属材料 C．有机材料 D．天然高分子化合物 【答案】A 【详解】A．碳化硅的化学式为SiC，共价晶体结构，通过高温烧结等工艺人工合成，超硬(莫氏硬度9.5)、耐高温(分解温度约2700℃)，用于航天器耐磨部件，不含金属键或有机官能团，属于陶瓷，归类于新型的无机非金属材料，A符合题意； B．SiC是共价晶体，不具有金属的结构和性质，不属于金属材料，B不合题意； C．有机材料需有碳氢共价键及有机反应活性，SiC为共价晶体无此特性，不属于有机材料，C不合题意； D．天然高分子需具备生物来源及聚合结构，SiC为无机合成物，不属于天然高分子材料，D不合题意； 故答案为：A。 9．（2025高一下·广东汕尾·学业考试）下列有关硅及其化合物的说法正确的是 A．工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅： B．特殊的硅氧四面体结构可存在于晶体中 C．实验室盛放碱溶液的试剂瓶应使用玻璃塞 D．因为高温时与反应放出，所以的酸性比强 【答案】B 【详解】A．工业制粗硅的反应产物应为CO而非，正确的方程式为：，A错误； B．的晶体结构以硅氧四面体为基本单元，通过氧原子共享形成三维网状结构‌，B正确； C．碱溶液会与玻璃中的反应，生成有黏性的，导致瓶口与瓶塞黏连，应使用橡胶塞，C错误； D．高温下的固相反应不能直接用于比较酸性强弱，D错误； 故答案为：B。 10．（2024高一下·广东·学业考试）硅及其化合物是现代生活和技术领域的重要基础材料。下列说法不正确的是 A．黏土可用于烧制陶瓷餐具 B．是制造有机玻璃的主要原料 C．高纯硅用于制造光伏太阳能电池 D．碳化硅具有优异的高温抗氧化性能，可用于制造发动机 【答案】B 【详解】A．陶瓷由黏土烧制而成，A正确； B．有机玻璃是一种塑料，其原料为有机物，SiO₂用于普通玻璃，B错误； C．高纯硅的半导体特性适用于光伏太阳能电池，C正确； D．碳化硅的高温抗氧化性能，符合发动机需求，D正确； 故答案选B。 11．（2025高一下·浙江·学业考试）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术领域，工业制备高纯硅的原理如下： 下列说法不正确的是 A．石英砂又称金刚砂，主要成分是SiC B．步骤①发生氧化还原反应，氧化产物是CO C．步骤②粗硅转化为的同时还生成 D．步骤③原料气应充分去除氧气等杂质 【答案】A 【详解】A．石英砂的主要成分是，金刚砂的主要成分才是，A错误； B．步骤①反应为，元素化合价降低，元素化合价升高，属于氧化还原反应，氧化产物为，B正确； C．步骤②粗硅（）与反应生成，反应方程式为，同时生成，C正确； D．步骤③用还原制备高纯硅，若含，高温下会与反应生成，影响硅纯度且可能引发爆炸，需去除杂质，D正确； 故选A。 12．（2024高一下·浙江·学业考试）下列关于无机非金属材料说法正确的是 A．用含铝的原料可以制作透光性好，折射率高的光学玻璃 B．硅酸盐中Si和O构成了硅氧平面三角形结构 C．使用石膏可以有效调节水泥的凝固速率，再磨成细粉就是普通水泥 D．硅元素在自然界大多以硅离子的形态存在，造就了许多物品 【答案】C 【详解】A．含铝原料可用于制作光学玻璃，但铝硅酸盐玻璃的折射率通常不高（约1.5-1.6），而高折射率光学玻璃多含铅、钡等元素，并非主要依赖铝，因此“折射率高”的说法不准确，A错误； B．硅酸盐中Si和O形成硅氧四面体结构，而非平面三角形；平面三角形结构常见于硼酸盐，B错误； C．在水泥熟料中加入适量石膏共同磨细，可以制成普通水泥并调节其凝固速率，C正确； D．硅元素在自然界主要以二氧化硅（SiO2）和硅酸盐形式存在，硅离子（Si4+）不稳定且不存在于自然界，D错误； 故选C。 13．（2025高二上·安徽·学业考试）化学与科学技术、社会环境息息相关，下列说法不正确的是 A．二氧化硅可用来生产光导纤维 B．高纯度硅可用于制造计算机芯片 C．稀土金属可用于生产合金 D．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 【答案】D 【详解】A． 二氧化硅是光导纤维的主要原料，用于光纤通信，A正确； B．高纯度硅是半导体工业的基础材料，用于制造计算机芯片，B正确； C．稀土金属具有独特性质，常用于制造高性能合金(如永磁材料)，C正确； D．高分子材料中的有机物分子并非均呈链状结构，部分高分子(如热固性塑料)为网状或交联结构，D错误； 故答案为D。 14．（23-24高一下·广东汕头·学业考试）硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅及其化合物的叙述正确的 A．硅晶体是良好的半导体，可用于制造光导纤维 B．既能和氢氧化钠溶液反应，又和氢氟酸反应，故是两性氧化物 C．碱液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞 D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键形成硅氧四面体结构 【答案】C 【详解】A．光导纤维的主要成分是二氧化硅，A错误； B．只能与氢氟酸反应，不能与其他酸反应，不是两性氧化物，B错误； C．玻璃中含有，能与碱液反应生成具有粘性的硅酸钠粘住瓶口，故不能用玻璃塞，C正确； D．硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键形成硅氧四面体结构，D错误； 故选C。 15．（24-25高一下·福建厦门·学业考试）下列有关及其化合物的叙述错误的是 A．石墨、碳纳米管、富勒烯是同素异形体 B．是一种新型无机非金属材料，可用于制造发动机 C．制成玻璃纤维，由于导电能力强而被用于制造芯片 D．玻璃、水泥、陶瓷其成分均含有硅酸盐 【答案】C 【详解】A．石墨、碳纳米管、富勒烯都是碳元素形成的结构不同的单质，互为同素异形体，A正确； B．是一种新型无机非金属材料，硬度大，可用于制造发动机，B正确； C．制成玻璃纤维，由于导光能力强而被用于制造光缆，不能导电，C错误； D．玻璃、水泥、陶瓷属于传统的无机非金属材料，其成分均含有硅酸盐，D正确； 故选C。 16．（2025高一下·山西·学业考试）下列物质的用途及对应解释均正确的是 选项 物质 用途 解释 A Al2O3 耐高温材料 Al2O3的熔点高 B SiO2 计算机芯片 SiO2是一种良好的半导体 C Fe3O4 红色涂料 Fe3O4颜色为红色 D Na2O2 供氧剂 Na2O2含有O2 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．氧化铝(Al2O3)熔点高(约2072℃)，常用于耐高温材料(如耐火坩埚)，用途与解释一致，A符合题意； B．计算机芯片的核心材料是单质硅(Si)，SiO2用于光导纤维或绝缘材料，且SiO2是绝缘体，解释错误，B不合题意； C．Fe3O4为黑色，红色涂料的主要成分是Fe2O3(红色)，用途与颜色均错误，C不合题意； D．Na2O2作为供氧剂是因其能与CO2、H2O反应生成O2，而非直接含有O2分子，解释错误，D不合题意； 故答案为：A。 17．（2025高一下·浙江宁波·学业考试）由制备高纯硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是 A．与纯硅都是硬度大，熔、沸点高的物质 B．X为气体 C．反应②产生的与反应③产生的HCl可以循环使用 D．反应①②③均为在高温或较高温度下进行的氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．（石英晶体）和纯硅（晶体硅）均为原子晶体，都具有硬度大、熔点高和沸点高的特点，A 正确； B．在高温下，与焦炭反应生成的是气体，而非（因过量焦炭会与进一步反应生成），所以 X 为，B 错误； C．反应②产生的可作为反应③的反应物，反应③产生的可作为反应②的反应物，二者均可循环使用，C 正确； D．反应①（）、反应②（）、反应③（）均有元素化合价发生变化，且都在高温或较高温度下进行，属于氧化还原反应，D 正确； 故答案选B。 18．（2025高一下·天津南开·学业考试）门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。回答下列问题： I．“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓(Ga)。 (1)铝在元素周期表中的位置为第_______周期第_______族。 (2)铝是一种活泼金属可以与NaOH溶液反应，该反应的离子方程式为_______。工业上采用电解熔融_______(填化学式)制备金属Al。 (3)镓与铝同主族，且位于铝的下一周期，则镓的原子结构示意图为_______。 II．门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗(Ge)。 (4)硅是应用最为广泛的半导体材料，写出高纯硅的一种用途：_______。 (5)是一种_______(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物，实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，用化学方程式解释原因：_______。 (6)写出的电子式：_______。 (7)硅和锗单质分别与反应时，反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。 【答案】 (1)三 ⅢA (2) Al2O3 (3) (4)计算机芯片、太阳能电池 (5)酸性 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O (6) (7)锗 【详解】（1）铝是13号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族。 （2）铝可以与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，该反应的离子方程式为 。工业上采用电解熔融Al2O3制备金属Al。 （3）镓与铝同主族，且位于铝的下一周期，镓是31号元素，则镓的原子结构示意图为； （4）硅是应用最为广泛的半导体材料，高纯硅的一种用途制作计算机芯片、太阳能电池。 （5）二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，是一种酸性氧化物，实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，原因是2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O。 （6）是共价化合物，电子式为； （7）同主族元素从上到下，非金属性减弱，单质与氢气越难反应，硅和锗单质分别与反应时，反应较难进行的是锗。 19．（2024高一下·陕西·学业考试）用SiHCl3在加热条件下与过量H2反应制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去): 已知:SiHCl3沸点为33 ℃,能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。 请回答: (1)装置C中盛放水的仪器的名称为_______。 (2)依次连接的合理顺序为______(填字母)。 (3)石英管中所发生反应的化学方程式为____________。 (4)操作时应先打开装置____(填“C”或“D”)中分液漏斗的旋塞,理由是________________。 【答案】 (1)烧杯 (2)DBCAE (3)SiHCl3+H2Si+3HCl (4)D 因为SiHCl3容易在空气中自燃,实验中还要注意先通一段时间H2排尽装置中的空气 【详解】（1）装置C中盛放水的仪器的名称为烧杯； （2）由实验目的可知，先制备氢气，干燥后通入用热水浴加热的SiHCl3中，在石英管中反应生成硅和氯化氢，最后进行尾气处理，依次连接的合理顺序为DBCAE； （3）SiHCl3和H2在石英管中反应生成Si和HCl，反应方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl； （4）操作时应先打开装置D中分液漏斗的旋塞，产生氢气，理由是SiHCl3在空气中易自燃，为防止安全事故的发生，所以先通一段时间H2，将装置中的空气排尽。 20．（2025高一下·浙江绍兴·学业考试）高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。工业上利用石英砂制备高纯硅的流程如下。 请回答： (1)SiHCl3的空间构型是_______。 (2)实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶不用玻璃塞，是因为玻璃中的SiO2会与NaOH溶液反应生成_______。(填化学式) (3)步骤Ⅰ制粗硅的化学方程式是_______。 (4)下列说法正确的是_______。 A．硅在自然界中主要以硅单质形式存在 B．上述工艺流程图中的物质A可以循环利用 C．步骤Ⅲ中硅元素发生还原反应 D．硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅥA族 【答案】 (1)四面体形 (2) (3) (4)BC 【详解】（1）SiHCl3中Si原子形成4个σ键，无孤电子对，空间构型是四面体形。 （2）SiO2是酸性氧化物，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。 （3）步骤Ⅰ中二氧化硅和焦炭在高温条件下反应生成粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式是。 （4）A．硅在自然界中只以化合态存在，故A错误； B．上述工艺流程图中的物质A是HCl，HCl可以循环到步骤Ⅱ利用，故B正确； C．SiHCl3中硅元素化合价降低生成Si，发生还原反应，故C正确； D．硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，故D错误； 选BC。 考点梳理 【知识点1】碳单质的性质 碳原子的最外电子层有4个电子，原子结构示意图为 ，其原子既不易失去电子，也不易得到电子，主要形成四价的化合物。碳是构成有机物的主要元素，在自然界中碳元素既有游离态，又有化合态。 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。 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。 2、主要化学性质 可燃性 2C＋O2(不足)2CO、C＋O2(足量)CO2 与氧化物反应 CO2：C＋CO22CO SiO2：2C＋SiO2Si＋2CO↑(制取粗硅)； H2O：C＋H2O(g)CO＋H2(制取水煤气) 与强氧化性酸反应 浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O； 浓HNO3：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 【知识点2】硅单质的性质 硅在地壳中的含量仅次于氧，硅元素在自然界中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。硅的原子结构示意图为，最外层有4个电子，反应中既不容易得到电子，也不容易失去电子。 1、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。 2、硅的化学性质 （1）常温下，硅的化学性质不活泼，只与F2、HF(氢氟酸)、强碱(如NaOH)溶液反应。 与氟气反应：Si＋2F2===SiF4 与氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ 与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ （2）加热和高温时，能与O2、Cl2等反应。 与O2反应：Si＋O2SiO2 与Cl2反应：Si＋2Cl2SiCl4 【知识点3】硅的工业制法 制备粗硅：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑（要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO而不是CO2） 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。 粗硅的提纯：Si＋3HClSiHCl3＋H2、SiHCl3＋H2Si＋3HCl 【知识点4】SiO2的性质 1、SiO2的存在及物理性质 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，不溶于水，熔点高，硬度大。 水晶、玛瑙、沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维，制造各种玻璃制品、石英坩埚、饰物和工艺品（石英和玛瑙）。 【补充】熟悉几种常见饰品的主要成分：珍珠的主要成分是CaCO3；钻石是金刚石；宝石的主要成分是Al2O3。 2、SiO2的化学性质 ①酸性氧化物：难溶于于水。 与NaOH溶液反应：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O （盛装Na2SiO3、NaOH、Na2CO3等碱性溶液的玻璃试剂瓶应用橡皮塞或软木塞，而不能用磨口玻璃塞） ②与碱性氧化物反应：SiO2＋CaOCaSiO3 ③与氢氟酸反应(特殊)： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O (用氢氟酸刻蚀玻璃、不能用玻璃瓶保存氢氟酸而应用塑料瓶) ④与盐反应： Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ 【知识点5】硅酸、硅酸盐的性质 1、硅酸：不溶于水（白色胶状沉淀），其酸性比碳酸弱，硅酸不能使紫色石蕊试液变红色。 （1）硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。 （2）硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。 2、硅酸钠(Na2SiO3) （1）白色、可溶于水的粉末状固体，俗名泡花碱，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。 （2）它能与酸性较硅酸强的酸反应： Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓ Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3（硅酸的酸性比碳酸弱） （3）用途：制硅酸，黏合剂(矿物胶)，防腐剂，耐火阻燃材料。 【知识点6】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 陶瓷窑 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 —— 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 （1）以硅为主体的硅芯片、硅太阳能电池。 （2）以二氧化硅为主体的光导纤维。 （3）碳纳米材料：一类新型的无机非金属材料，包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景。 （4）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。例如高温结构陶瓷(碳化硅、氮化硅)；压电陶瓷(钛酸盐和锆酸盐)；透明陶瓷(氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙)；超导陶瓷等。 3、常见的无机非金属材料、金属材料与复合材料 无机非金属材料 金属材料 复合材料 传统无机非金属材料和新型无机非金属材料(高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷、光导纤维、富勒烯、碳纳米管、石墨烯) 黑色金属材料(钢铁)；有色金属材料(金、银、铜及其合金) 生产生活中的复合材料(玻璃钢：玻璃纤维增强树脂基复合材料、碳纤维：碳纤维增强树脂基复合材料)；航空航天中的复合材料(飞机、火箭：纤维增强金属基复合材料；航天飞机：纤维增强陶瓷基复合材料) 模拟预测 1．（2025高一下·福建三明·学业考试）二氧化硅(SiO2)又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料。下列说法正确的是 A．硅在自然界中主要以单质形式存在 B．北斗导航系统所用芯片的主要成分是SiO2 C．利用SiO2与NaOH溶液反应可制取“水玻璃” D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合2个氧原子 【答案】C 【详解】A．硅在自然界中以化合物形式存在，没有硅单质，故A错误； B．北斗导航系统所含芯片的主要成分是Si，故B错误； C．“水玻璃”是硅酸钠的水溶液，可以利用SiO2与NaOH溶液反应获得，故C正确； D．在硅酸盐中，每个硅原子周围结合4个氧原子，构成了硅氧四面体结构，故D错误； 故选C。 2．（25-26高二上·北京·学业考试真题卷）我国科学家首次制备出一种超薄、高能效的光学晶体“转角菱方氮化硼”，开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域。氮化硼(BN)材料属于 A．金属材料 B．天然有机高分子材料 C．无机非金属材料 D．合成有机高分子材料 【答案】C 【详解】A．金属材料为金属单质或合金，组成含金属元素，氮化硼由B、N非金属元素构成，不属于金属材料，A错误； B．天然有机高分子材料属于有机物，必含碳元素，氮化硼不含碳元素，不属于有机材料，B错误； C．氮化硼由B、N两种非金属元素组成，属于无机物，是无机非金属材料，C正确； D．合成有机高分子材料属于含碳的有机高分子化合物，氮化硼不满足该类别的组成特征，D错误； 故答案选C。 3．（2025高二上·贵州·学业考试）贵州高桥世界闻名，高桥建设使用众多材料中属于硅酸盐材料的是 A．钢索 B．防锈漆 C．橡胶密封圈 D．水泥 【答案】D 【详解】A．钢索为金属材料，故不选A； B．防锈漆为有机聚合物涂层，成分不含硅酸盐，故不选B； C．橡胶为有机高分子材料，与硅酸盐无关，故不选C； D．水泥是传统硅酸盐材料，故选D； 选D。 4．（2025高二上·吉林长春·学业考试）下列关于硅及其化合物说法正确的是 A．单晶硅是由分子构成的物质 B．是良好的半导体材料 C．新型陶瓷碳化硅()可作耐高温结构材料 D．硅元素在自然界中主要以游离态存在 【答案】C 【详解】A．单晶硅是由硅原子构成的物质，故A错误； B．单晶硅是良好的半导体材料，二氧化硅不是良好的半导体材料，故B错误； C．新型陶瓷碳化硅是熔沸点高的新型无极非金属材料，常用作耐高温结构材料，故C正确； D．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，不存在游离态的硅单质，故D错误； 故选C。 5．（2025高二上·广州河源·学业考试）硅是带来人类文明的重要元素之一，科学家也提出硅是“21世纪的能源”。这主要是由于硅及其化合物对社会发展所起的巨大促进作用。下列关于硅及其化合物的说法中错误的是 A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．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 C．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。 D．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路” 【答案】B 【详解】A．玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料是传统的无机非金属材料，A正确； B．新型无机非金属材料的主要成分不是硅酸盐，例如高温结构陶瓷的成分可以是氮化硅、光导纤维的成分是二氧化硅等，B不正确； C． 硅是良好的半导体材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间， C正确； D． 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，二氧化硅是酸性氧化物，能与氢氧化钠等强碱反应生成可溶性盐，故光导纤维遇强碱会“断路” ，D正确； 答案选B。 6．（2025高二上·贵州遵义·学业考试）目前，陶瓷仍然在人类生活中扮演着重要角色。下列说法错误的是 A．大多数硅酸盐材料的性质都很稳定 B．陶瓷卫生洁具的材质属于硅酸盐材料 C．石英玻璃的主要成分是硅酸盐 D．黏土是烧制陶瓷的主要原料 【答案】C 【详解】A．大多数硅酸盐材料的性质都很稳定，熔点高且难溶于水，A正确； B．陶瓷的主要成分就是硅酸盐，属于硅酸盐材料，B正确； C．石英玻璃的主要成分是二氧化硅，C错误； D．制陶瓷的主要原料是黏土，D正确； 故选C。 7．（2023高一下·广东·学业考试）高纯硅是制造半导体芯片的基础材料。在硅的制备和提纯过程中，硅元素化合价升高的是 A．石英砂和焦炭反应得到粗硅 B．粗硅与HCl反应制得粗品 C．用蒸馏法对粗品进行提纯 D．和反应得到高纯硅 【答案】B 【详解】A．石英砂和焦炭反应得到粗硅的化学方程式：SiO2+2CSi+2CO↑，硅元素化合价降低，故A错误； B．粗硅与HCl反应制得粗品的化学方程式：Si+ 3HCl SiHCl3+ H2，硅元素化合价升高，故B正确； C．用蒸馏法对粗品进行提纯是物理变化，元素化合价不变，故C错误； D．和反应得到高纯硅，根据SiHCl3+H2Si+3HCl，硅元素化合价降低，故D错误； 故选B。 8．（2025高二上·西藏·学业考试）化学与生产生活密切相关。下列叙述错误的是 A．高纯硅可用于生产芯片 B．漂粉精可用于游泳池的消毒 C．二氧化硅可用于生产光导纤维 D．自然固氮、人工固氮一定是将N2转化为NH3 【答案】D 【详解】A．高纯硅是半导体材料，用于芯片生产，A正确； B．漂粉精的主要成分为次氯酸钙，具有强氧化性，可用于消毒，B正确； C．二氧化硅是光导纤维的主要材料，C正确； D．自然固氮（如闪电生成NO）不一定生成NH3，D错误； 故答案选D。 9．（2024高二下·北京·学业考试）我国的材料技术发展迅速，新材料得到了广泛应用。下列材料的主要成分属于合金的是 A．碳海绵——石墨烯和碳纳米管 B．“福建舰”航母的甲板——贝氏体耐磨钢 C．“天和”核心舱电推进系统推力器的腔体——氮化硼陶瓷 D．第19届亚运会棒(垒)球体育文化中心罩棚的覆膜——聚四氟乙烯膜 【答案】B 【详解】A．石墨烯和碳纳米管都是碳元素的单质，不属于合金，A错误； B．贝氏体耐磨钢主要成分为钢铁，钢铁为铁碳合金，B正确； C．氮化硼陶瓷属于无机非金属材料，不属于合金，C错误； D．聚四氟乙烯属于有机高分子材料，不含金属元素，不属于合金，D错误； 故答案选B。 10．（2024高二下·江苏·学业考试）氮化硅熔点高、硬度大、绝缘性好，化学性质稳定。推测氮化硅不可能具有的用途为 A．制作坩埚 B．制作半导体 C．制作耐高温轴承 D．制作耐腐蚀陶瓷阀 【答案】B 【详解】氮化硅熔点高、硬度大、化学性质稳定，可用来制作坩埚、耐高温轴承、耐腐蚀陶瓷阀，其绝缘性好，不能用作半导体材料，故选B。 11．（25-26高一下·广东云浮·学业考试）化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法错误的是 A．水泥、玻璃、陶瓷是三大传统硅酸盐产品 B．千家万户通光纤，光纤的主要材质为 C．华为首款手机芯片的主要成分是 D．中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是 【答案】C 【详解】A．水泥、玻璃、陶瓷均为硅酸盐制品，是三大传统硅酸盐产品，A正确； B．二氧化硅具有对光良好的全反射作用，光纤通信使用的光缆主要成分是SiO2，B正确； C．Si为常见的半导体材料，手机芯片主要成分硅单质，C错误；   D．太阳帆板的基本原理是利用硅（Si）和某些金属的光电效应，主要成分是Si，D正确； 故选C。 12．（25-26高一·江苏·学业考试复习卷）硅元素在材料领域中扮演着重要角色。下列叙述正确的是 A．石英晶体的主要成分为硅 B．硅酸钠可用作黏合剂 C．半导体材料的成分是二氧化硅 D．光导纤维的成分是硅单质 【答案】B 【详解】A．石英晶体的主要成分是二氧化硅，A错误； B．硅酸钠具有黏合性，工业上广泛用作黏合剂，如粘接陶瓷或木材，B正确； C．半导体材料，如芯片是以单质硅为基础，二氧化硅是绝缘材料，C错误； D．光导纤维是利用二氧化硅的光学特性传输信号，单质硅不具备此功能，D错误； 故选B。 13．（25-26高一·四川眉山·学业考试复习卷）有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，下列说法正确的是 A．二氧化硅能导电，因此常用于制造光导纤维 B．硅在自然界中既有化合态，又有游离态 C．陶瓷、水泥、石英玻璃都属于硅酸盐材料 D．碳化硅俗称金刚砂，类似于金刚石结构，是一种耐高温的半导体材料 【答案】D 【详解】A．二氧化硅常用于制造光导纤维是因为能传导光，A项错误； B．硅在自然界中只有化合态，没有游离态，B项错误； C．石英玻璃是高纯度的二氧化硅，不属于硅酸盐材料，C项错误； D．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，是一种半导体材料，其结构类似金刚石结构，由此可知SiC属于共价晶体，具有高熔点耐高温的性质，D项正确； 故选D。 14．（2023高一·天津河北·学业考试）下列叙述错误的是 A．石英砂可用于生产玻璃 B．高纯度的硅可用于制造计算机芯片 C．二氧化硅为半导体材料 D．二氧化硅可用来生产光导纤维 【答案】C 【详解】A．玻璃的生产原料为纯碱、石灰石、石英砂，故A正确； B．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，硅是优良的半导体材料，高纯度的硅可以用于制造计算机芯片，故B正确； C．硅是良好的半导体材料，二氧化硅不是半导体材料，故C错误； D．二氧化硅具有良好的光学特性，可用于生产光导纤维，故D正确。 综上所述，答案为C。 15．（25-26高一·山西晋城·学业考试复习卷）下列硅元素及其化合物的有关说法正确的是 A．因为玻璃中含有SiO2，所以不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性溶液 B．高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，说明硅酸酸性强于碳酸 C．SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，故为两性氧化物 D．均能一步转化 【答案】A 【详解】A．二氧化硅与氢氧化钠生成粘合剂硅酸钠，所以不能用磨口玻璃塞的试剂瓶盛装碱性溶液，故A正确； B．高温下SiO2能与Na2CO3固体反应生成Na2SiO3和CO2，不是在常温下进行，且不是在水溶液中进行，不能说明硅酸的酸性强于碳酸，故B错误； C．二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水，四氟化硅不是盐，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成盐和水，因此二氧化硅属于酸性氧化物，故C错误； D．二氧化硅难溶于水，不能一步转化为硅酸，故D错误； 故选：A。 16．（25-26高一·河南郑州·学业考试复习卷）从物质类别、元素化合价、物质所含元素在元素周期表中的位置的角度可以认识有关物质的化学性质。下列说法正确的是 A．自然界中存在游离态的硅 B．中硅元素的化合价为+4价，具有氧化性，能发生反应 C．属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，也能与氢氟酸反应 D．属于弱酸，可由反应制得 【答案】B 【详解】A．硅元素的非金属性弱于碳元素，但是自然界中无游离态的硅，Si均以SiO2或硅酸盐的形式存在，A错误； B．在反应中，硅由+4价变为0价，则二氧化硅是氧化剂，B正确； C．SiO2能与氢氧化钠溶液和氢氟酸反应，SiO2不是两性氧化物，因为SiO2与氢氟酸反应生成的是SiF4与水，SiF4不是盐类，C错误； D．二氧化硅不能溶于水，不能直接制备硅酸，D错误； 故选B。 17．（24-25高一下·广东汕头·学业考试）我国在科技领域取得重大成就。下列关于材料的说法正确的是 A．制造中国天眼FAST使用的碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 B．新能源汽车领域使用的高导热率氮化铝陶瓷属于金属材料 C．DeepSeek 正广泛招募芯片设计人才，芯片的成分是 SiO2 D．“天和”核心舱用的镁合金涂层中自愈缓蚀剂2-巯基苯并噻唑(C7H5NS2)属于有机高分子化合物 【答案】A 【详解】A．碳化硅陶瓷具有优良的常温力学性能，碳化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故A正确； B．氮化铝陶瓷属于新型无机非金属材料，故B错误； C．芯片的成分是 Si，故C错误； D．2-巯基苯并噻唑(C7H5NS2)不是聚合物，不属于有机高分子化合物，故D错误； 故选A。 18．（2025高一下·湖南·学业考试）化工生产中非金属元素起着重要作用。请回答下列问题： (1)盐类物质用途广泛，其中可被用来制作各种模型和医疗绷带的是_______( 填“石膏”或“纯碱”)。 (2)NO是大气污染物之一，一种治理方法是在一定条件下使NO与NH3反应，其原理为： 6NO＋4NH35N2＋6H2O。反应过程中NO中氮元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。 (3)新型无机非金属材料应用广泛，硅太阳能电池可用于建造光伏电站，该电池材料的主要成分为_______ (填 “Si” 或 “SiO2”)。 【答案】(1)石膏 (2)降低 (3)Si 【详解】（1）盐类物质用途广泛，石膏常用来制作各种模型和医疗绷带，故答案为：石膏； （2）由 6NO＋4NH35N2＋6H2O分析，NO中的氮元素从+2价降低变为0价的N2，反应过程中NO中氮元素的化合价降低。故答案为：降低； （3）新型无机非金属材料应用广泛，硅是半导体材料，硅太阳能电池可用于建造光伏电站，该电池材料的主要成分为Si。 故答案为：Si。 19．（2025高一下·辽宁沈阳·学业考试）硅是带来人类文明的重要元素之一，硅与二氧化硅广泛应用于通讯行业。 (1)工业上常用石英砂与焦炭在高温下反应制粗硅，其化学方程式是___________。 (2)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：    ①反应Ⅱ的化学方程式为___________。 ②整个过程中必须严格控制无氧。在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中混有杂质___________。整个过程中可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 (3)如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。 ①洗涤石英砂的目的是___________。 ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是___________。 ③在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由___________。 【答案】 (1) (2) HCl、 (3)除去石英砂中的NaCl杂质 增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率 不能，因二氧化硅能与NaOH溶液反应 【详解】（1）工业上常用石英砂与焦炭在高温下反应制粗硅，为了使石英砂反应更充分，所使用的焦炭往往过量，故生成的产物是CO而不是CO2，其化学方程式是； （2）①反应Ⅱ是氢气和SiHCl3发生氧化还原反应生成硅单质和氯化氢，其化学方程式为： ； 在有氧环境下，生成的硅单质会被氧气氧化成二氧化硅，会导致产品中混有二氧化硅； 反应I生成的氢气可以在反应II中循环使用，反应II中生成的HCl可在反应I中循环使用，故循环使用的物质是H2和HCl； （3）①洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质； ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率； ③盐酸不可改为NaOH溶液，因为二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，导致得不到二氧化硅； 20．（2024高一下·湖南·学业考试）经过一系列反应可以得到纯硅，转化关系如下。回答下列问题： (1)能与________（填“溶液”或“稀盐酸”）反应。 (2)通过干燥的有色布条，有色布条________（填“褪色”或“不褪色”）。 (3)与的反应中，作________（填“氧化剂”或“还原剂”）。 【答案】(1)溶液 (2)不褪色 (3)还原剂 【详解】（1）能与溶液或HF反应，和氢氟酸反应是二氧化硅的特性，不和稀盐酸反应，答案：溶液； （2）本身不具有漂白性，和水反应，生成次氯酸具有漂白性，所以Cl2通过干燥的有色布条，不褪色，答案：不褪色； （3）与的反应中，生成单质硅，SiCl4作氧化剂，作还原剂失去电子，答案：还原剂。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $