第23讲 碳、硅 无机非金属材料（Word试题版）-【创新大课堂】2027年高三化学一轮总复习

**基本信息** 聚焦碳硅及其化合物与无机非金属材料，融合模拟题与高考真题，强化实验探究与实际应用，适配一轮复习巩固与高考衔接。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题|碳硅单质及化合物性质、硅酸盐、新型无机非金属材料（碳纳米材料、高温结构陶瓷等）|情境真实（航空航天材料、青花瓷、古建筑等）；梯度分明（基础提升题+高考真题）；实验与工业流程结合（高纯硅制备、纳米Si制备）|

第23讲 碳、硅 无机非金属材料 考点一 碳、硅及其化合物 提升·关键能力 1. 有以下六种饱和溶液①CaCl2；②Ca(OH)2；③Na2SiO3；④Na2CO3；⑤NaAlO2；⑥NH3和NaCl，分别持续通入CO2，最终不会得到沉淀或析出晶体的是 A. ①② B. ③⑤ C. ①⑥ D. ④⑥ 2. 纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是 A. X可用作木材防火剂 B. 步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4 C. 步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替 D. SiO2既能与NaOH溶液反应，又能与氢氟酸反应，所以SiO2是两性氧化物 (2026·东北师范大学附属中学模拟) 3. 实验室用H2还原SiHCl3(沸点：31.85℃)制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是 A. 装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水 B. 实验时，应先加热管式炉，再打开活塞K C. 为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液 D. 该实验中制备氢气的装置也可用于稀氢氧化钠溶液与氯化铵固体反应制备氨 考点二 硅酸盐 无机非金属材料 提升·关键能力 (2026·河南联考) 4. 近年来，我国在航空航天、通信、环保等领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是 A. 富勒烯、石墨烯和碳纳米管等碳纳米材料均属于新型无机非金属材料 B. 俗称金刚砂，硬度很大，可用作砂纸和砂轮的磨料 C. “神舟十四号”载人飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐 D. 二氧化硅常被用于制造光缆，是由于其导电能力强 5. 陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁 B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 6. 信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯错误的是 A. 在即将到来的新能源时代，核能、太阳能、氢能将成为主要能源 B. 中、美、日等国已掌握的陶瓷发动机技术，能较大程度地降低能耗，节约能源 C. 光导纤维在信息产业中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅 D. 结构陶瓷碳化硼(B4C3)常用于制造切削工具，它是一种新型无机非金属材料 感悟·高考真题 (2025·河北卷) 7. 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 (2025·云南卷) 8. 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： (2024·江西卷) 9. 景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是 A. 青蓝色是由于生成了单质钴 B. 表面的釉属于有机高分子膜 C. 主要成分为铝硅酸盐 D. 铁元素的存在形式只有Fe2O3 (2023·湖北卷) 10. 工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅高纯硅 下列说法错误的是 A. 制备粗硅的反应方程式为 B. 1molSi含Si-Si键的数目约为 C. 原料气HCl和应充分去除水和氧气 D. 生成的反应为熵减过程 第23讲 碳、硅 无机非金属材料 考点一 碳、硅及其化合物 提升·关键能力 【1题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】①碳酸比盐酸弱，CO2与CaCl2溶液不会反应，无沉淀生成，故①正确； ②酸性氧化物能与碱反应，过量的CO2与Ca（OH）2反应：Ca（OH）2+2CO2═Ca（HCO3）2，无沉淀生成，故②正确； ③碳酸比硅酸强，过量的CO2与Na2SiO3溶液反应：2CO2+Na2SiO3+2H2O ═2NaHCO3+H2SiO3↓，产生硅酸沉淀，故③错误； ④过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓，因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，所以有NaHCO3晶体析出，故④错误； ⑤NaAlO2溶液通入过量的二氧化碳，由于碳酸酸性比氢氧化铝强，所以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠，2H2O+NaAlO2+CO2=Al（OH）3↓+NaHCO3，故⑤错误； ⑥通入CO2与NH3和NaCl反应生成氯化铵和碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度较小，则最终析出碳酸氢钠晶体，故⑥错误； 故选A。 【点睛】本题考查物质的性质及反应，把握物质的性质、发生的反应及现象为解答的关键。本题的易错点为⑥，注意联想侯德榜制碱的原理，同时注意碳酸氢钠的溶解度较小。 【2题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】SiO2是酸性氧化物，能够与NaOH溶液反应产生Na2SiO3、H2O，向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4，发生复分解反应产生H2SiO3，将H2SiO3沉淀过滤，然后进行煅烧，发生分解反应产生SiO2、H2O，然后根据问题进行分析、解答。 【详解】A．根据上述分析可知：X是Na2SiO3，Y是H2SiO3。Na2SiO3具有粘性，不能够燃烧，也不支持燃烧，因此X可用作木材防火剂，A正确； B．根据流程图可知：在步骤Ⅱ中Na2SiO3、H2SO4发生复分解反应产生Na2SO4、H2SiO3，该反应的化学方程式是Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3↓+Na2SO4，B正确； C．由于酸性：H2CO3＞H2SiO3，因此根据复分解反应，强酸与弱酸盐反应制取弱酸，可知在步骤Ⅱ中酸稀硫酸也可用CO2来代替，此时会发生反应：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3，C正确； D．SiO2能与NaOH溶液反应产生Na2SiO3、H2O，因此SiO2是酸性氧化物；尽管SiO2能够与HF反应产生SiF4、H2O，但反应产生的SiF4不属于盐，因此不能说SiO2是两性氧化物，D错误； 故合理选项是D。 (2026·东北师范大学附属中学模拟) 【3题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．本题制备高纯硅，反应应在装置Ⅳ中进行，装置Ⅰ的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干扰，必须除去，因此装置Ⅱ的作用是除去氢气中的水蒸气，即装置Ⅱ中盛放浓硫酸，装置Ⅲ的作用是提供SiHCl3气体，因此在水浴中加热，A错误； B．实验时应先通入氢气，目的是排出装置中的空气，防止发生危险，B错误； C．硅单质不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成Fe2＋，Fe2＋被H2O2氧化成Fe3＋，Fe3＋与KSCN溶液反应，溶液变红色，可以鉴定是否含有铁单质，C正确； D．用稀NaOH溶液制备氨，需要加热，装置Ⅰ中没有加热装置，因此不能制备氨，D错误； 故选C。 考点二 硅酸盐 无机非金属材料 提升·关键能力 (2026·河南联考) 【4题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】A．富勒烯、石墨烯和碳纳米管均为碳的同素异形体，属于新型无机非金属材料，A符合题意； B．金刚砂特指碳化硅（SiC），氮化硅（Si3N4）是另一种高性能陶瓷，选项混淆了二者，B不符合题意； C．航天器使用的高温结构陶瓷主要成分为氮化硅或碳化硅（新型无机非金属材料），传统硅酸盐陶瓷耐高温性能不足，C不符合题意； D．二氧化硅用于制造光导纤维，是因为其对光的全反射性能好，而非导电能力强，D不符合题意； 故选A。 【5题答案】 【答案】A 【解析】 【分析】陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。 【详解】A项、氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故A错误； B项、秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，故B正确； C项、陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物，陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品，故C正确； D项、陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点，故D正确。 故选A。 【点睛】本题考查物质的性质，侧重分析与应用能力的考查，注意化学与生活的联系，把握物质性质、反应与用途为解答的关键。 【6题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．核能、太阳能、氢能都是洁净能源，是未来发展的新能源，A不符合题意； B．了提高发动机热效率，减少能量损耗，这就需要取消或部分取消冷却系统，使用陶瓷耐高温隔热材料，B不符合题意； C．光导纤维在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅，C符合题意； D．结构陶瓷碳化硼（B4C3）常用于制造切削工具，它属于共价晶体，硬度高，是一种新型无机非金属材料，D不符合题意； 故选C。 感悟·高考真题 (2025·河北卷) 【7题答案】 【答案】B 【解析】 【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．琉璃的主要成分是硅酸盐，属于无机物，D错误； 故选B。 (2025·云南卷) 【8题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si，加盐酸将MgO转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。 【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。 (2024·江西卷) 【9题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成，与单质钴无直接关系，A错误； B．釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质，通常由无机物质组成，如硅酸盐、氧化物等，B错误； C．青花瓷是一种釉面瓷，其材质属于无机非金属材料，主要成分为铝硅酸盐，C正确； D．青花瓷呈现青蓝色，不能确定铁元素的具体存在形式，Fe2O3呈红色，D错误； 故选C (2023·湖北卷) 【10题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A. 和在高温下发生反应生成和，因此，制备粗硅的反应方程式为，A说法正确； B. 在晶体硅中，每个Si与其周围的4个Si形成共价键并形成立体空间网状结构，因此，平均每个Si形成2个共价键， 1mol Si含Si-Si键的数目约为，B说法错误； C. HCl易与水形成盐酸，在一定的条件下氧气可以将HCl氧化；在高温下遇到氧气能发生反应生成水，且其易燃易爆，其与在高温下反应生成硅和HCl，因此，原料气HCl和应充分去除水和氧气 ，C说法正确； D. ，该反应是气体分子数减少的反应，因此，生成的反应为熵减过程，D说法正确； 综上所述，本题选B。 视频 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $