第04讲 碳、硅及无机非金属材料（专项训练）（江苏专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦碳硅元素及其化合物，以基础性质-制备流程-实验探究-材料应用为逻辑链，结合新科技与生活情境，通过分层演练实现知识系统建构与应试能力提升。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|约24题（含6考向）|选择/填空，考查性质应用、制备流程|从微观结构（如硅氧四面体）推导宏观性质（硬度、熔点），建立“结构-性质-用途”关联| |重难·创新演练|约10题（综合题）|流程分析、原理探究，涉及反应机理|整合碳循环与硅工业，通过实验设计与数据处理深化科学探究能力| |真题·实战演练|8题（高考真题）|材料分类、化学变化判断，结合科技情境|从传统硅酸盐到新型无机非金属材料，体现化学与社会可持续发展的联系|

第04讲 碳、硅及无机非金属材料（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 硅和及其化合物的性质及应用 考向02 高纯硅的工业制备流程及分析 考向03 碳及其化合物的性质 考向04 碳及其化合物的实验探究 考向05 传统硅酸盐材料及性能 考向06 新型无机非金属材料及应用 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 硅和及其化合物的性质及应用 1. 【以新科技为背景材料考查物质的性质与用途】（2025·江苏省南前黄中学攀行动二）中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法正确的是 A．X射线衍射法可直接确定石墨烯的晶体结构 B．第一电离能：C＜Si C．硅、锗属于同周期元素 D．金刚石和锗常用作半导体材料 【答案】A 【解析】A项，X射线衍射法能够通过分析衍射图谱确定晶体的结构，石墨烯作为晶体可用此方法确定结构，正确；B项，同主族元素中，第一电离能随原子半径增大而减小，C（碳）的第一电离能大于Si（硅），错误；C项，硅位于第三周期，锗位于第四周期，二者同主族但不同周期，错误；D项，金刚石为绝缘体，而锗是半导体材料，错误。 2. 【结合化学与社会生活、环境保护考查化学基本概念及物质的组成】（2025·江苏省扬州中学2月）“绿色、智能、节俭、文明”的第19届亚运会在杭州圆满闭幕。下列说法不正确的是 A． 会场“莲花碗”采取自然采光方式有利于实现“碳中和” B． 吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分中含有晶体硅 C． 氢燃料汽车使用的燃料电池是将化学能转化为电能 D． 火炬“薪火”的燃料“零碳甲醇”是用CO2和H2合成的，“零碳甲醇”使用时不生成CO2 【答案】D 【解析】A项，会场“莲花碗”采取自然采光方式，充分利用了太阳光，节省能源，有利于实现“碳中和”，正确；B项，硅是半导体材料，所以吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分为硅，正确； C项，燃料电池是化学电池，可将化学能转化为电能，正确；D项，因为火炬“薪火”的燃料“零碳甲醇”是用CO2和H2合成的，所以使用“零碳甲醇”燃烧时依然会生成CO2，错误。 3．【依据物质的性质考查物质的微观结构】（2025·江苏省盐城市考前指导卷）硼和硅在周期表中处于对角线位置，性质相似但存在差异。硼的熔点(2 076℃)高于硅(1 414℃)，晶体硼的硬度接近金刚石。常温下乙硼烷(B2H6)和甲硅烷(SiH4)都是还原性的气体，B2H6有较大的燃烧热(2 165 kJ·mol－1)，是常见的燃料；SiH4可与CuO共热制Cu。BCl3水解生成一元弱酸硼酸(H3BO3)，Si(OC2H5)4水解生成SiO2；氨硼烷(H3NBH3)、硼氢化钠(NaBH4)是常见的制氢试剂。 下列说法正确的是 A．NH3BH3和NaBH4中都含有配位键 B．晶体硼和晶体硅都是共价化合物 C．SiH4 和BCl3的中心原子的杂化方式相同 D．1 mol SiO2和1 mol金刚石中都含有2 mol共价键 【答案】A 【解析】A项，氨硼烷(NH3BH3)中，B原子提供空轨道，N原子提供孤对电子，形成B←N配位键；硼氢化钠(NaBH4)中的阴离子BH4－，H⁻提供电子对，形成B←H配位键。因此两者均含配位键，正确；B项，晶体硼和晶体硅都是共价晶体，由同种原子通过共价键结合，属于单质而非化合物，错误；C项，SiH4的中心原子Si有4个σ键，无孤对电子，杂化方式为sp3；BCl3的中心原子B有3个σ键，无孤对电子，杂化方式为sp2。两者不同，错误；D项，SiO2是共价晶体，每个Si原子与4个O原子形成共价键，1 mol SiO2含4 mol Si-O共价键；金刚石也是共价晶体，每个C原子与4个相邻C原子成键，但每个键被2个原子共享，1 mol金刚石含2 mol C-C共价键，错误。 4．【依据物质的性质考查化学方程式正误判断】（2025·江苏省无锡市期末）C、Si及其化合物应用广泛。CH4具有较大的燃烧热（890.3 kJ·mol－1），常用作燃料；工业上可用CH4与H2O反应生产H2，CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ∆H=+161.1 kJ·mol－1；用焦炭还原SiO2可制得粗硅，再发生两步反应可制得精硅：Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)、SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)，反应过程中可能会生成SiCl4；硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂，通入CO2生成H2SiO3沉淀。 下列化学反应表示正确的是 A．制粗硅的化学方程式：SiO2＋2CSi＋2CO↑ B．甲烷-空气碱性燃料电池正极反应式：CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O C．甲烷燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ∆H=-890.3 kJ·mol－1 D．硅酸钠溶液中通入过量CO2反应的离子方程式：SiO32－＋CO2＋H2O＝CO32－＋H2SiO3↓ 【答案】A 【解析】A项，制粗硅用SiO2与C在高温下反应生成Si和CO，方程式为：SiO2＋2CSi＋2CO↑，正确；B项，甲烷-空气碱性燃料电池中甲烷为燃料，发生氧化反应，是负极，负极的反应式为：CH4-8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，错误；C项，CH4的燃烧热为890.3 kJ·mol－1，燃烧的热化学方程式中生成物水应该是液态，错误；D项，硅酸钠溶液通入过量的CO2生成硅酸和碳酸氢钠，离子方程式为：SiO32－＋2CO2＋2H2O＝2HCO3－＋H2SiO3↓，错误。 5．【结合生活中化学的微观结构与考查物质的性质及微观结构分析】(2024•江苏省南京市期中)地球上既有辽阔的海洋也有浩瀚的沙漠。 （1）“从沙滩到用户”的关键第一步反应是利用石英砂可以制备粗硅，其反应的方程式为 ； （2）下图的实验装置中，在试管C中观察到凝胶状的白色沉淀。反应的化学方程式为 。 装置A中发生反应的离子方程式 。有同学依据以上实验得出以下一些结论，其中正确的是 (填序号)。 A．物质的酸性： B．元素的非金属性：Cl>C>Si C．试管B中饱和NaHCO3溶液的主要作用是除去CO2气体中温有的HCl D．在试管B中发生反应的离子方程式为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑ （3）硅酸钠溶液是一种粘稠的液体，这与硅酸根离子的长键结构有关： 在硅酸根离子中每个Si原子都与四个O原子相连形成四面体，人们常称之为“硅氧四面体”，硅氧四面体通过共用O原子可以彼此相连形成长链。 俯视为简化为连成长链 用激光笔照射Na2SiO3溶液，发现有丁达尔现象。依据胶体微粒大小对其中所含原子数的估算，胶体微粒中大约会含有个原子。假设硅酸钠溶液中硅酸根离子含有1000个原子，那么在硅酸根离子的长链中，包含有 个硅氧四面体的结构单元。 【答案】（1） SiO2+2CSi+2CO↑ （2） Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓ CO32-+2H+=H2O+CO2↑ ACD （3）250 【解析】（1）由题干图示信息可知，装置A为盐酸和饱和碳酸钠溶液反应生成CO2气体，此时气体中混有HCl，需经过饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，再通入Na2SiO3溶液中可以观察到产生白色沉淀，反应方程式为：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓。(1)“从沙滩到用户”的关键第一步反应是利用石英砂可以制备粗硅，即焦炭与SiO2反应生成Si与CO，其反应的方程式为SiO2+2CSi+2CO↑； （2） 由分析可知，向试管C中Na2SiO3水溶液中通入CO2，观察到凝胶状的白色沉淀，该反应的化学方程式为：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓，装置A为Na2CO3和稀盐酸反应，该反应的离子方程式为：CO32-+2H+=H2O+CO2↑，A项，根据强酸制弱酸的一般规律可知，该实验中HCl可以制得H2CO3，H2CO3能够制得H2SiO3，故可得出物质的酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，A正确；B项，已知元素的最高价含氧酸的酸性才与元素的非金属性一致，由于HCl不是Cl的最高价含氧酸，不能得出Cl的非金属性大于C，B错误；C项，试管B中饱和NaHCO3溶液的主要作用是除去CO2气体中温有的HCl，C正确；D项，试管B中饱和NaHCO3溶液的主要作用是除去CO2气体中温有的HCl，则在试管B中发生反应的离子方程式为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑，D正确； （3）根据图的一个结构单元中含有1个硅、2+2×1/2=3个氧原子，Si与O的原子数之比为1：3，即一个结构单元中含有1个硅原子和3个氧原子，假设硅酸钠溶液中硅酸根离子含有1000个原子，那么在硅酸根离子的长链中，包含有1000/4=250个硅氧四面体的结构单元。 考向02 高纯硅的工业制备流程及分析 6．【依据物质的性质及化学原理考查物质的制备】（2025·江苏省南通市开学考）下列说法不正确的是 A．粗硅制备高纯硅的两步反应中硅元素均被氧化 B．制备粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑ C．1 mol Si含Si-Si键的数目约为2×6.02×1023 D．制备高纯硅的原料气HCl和H2应充分去除O2 【答案】A 【解析】A项，粗硅制备高纯硅的两步反应中，第一步Si→SiCl4，硅元素被氧化，第二步SiCl4→Si，硅元素被还原，错误；B项，制备粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，正确；C项，1 mol Si含Si-Si键的数目约为2×6.02×1023，正确；D项，制备高纯硅的原料气HCl和H2应充分去除O2，防止硅被氧化，正确。 7．【结合微型工艺流程考查物质的制备】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）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．金属Al制备：Al(OH)3AlCl3溶液Al B．硝酸制备：NH3NOHNO3 C．无水FeCl3制备： FeCl2溶液FeCl3溶液无水FeCl3 D．高纯硅制备：粗硅SiHCl3高纯硅 【答案】D 【解析】A．氢氧化铝和盐酸反应生成氯化铝，电解氯化铝溶液不能得到铝，电解氧化铝生成单质铝，反应不能实现转化，A错误；B．氨气和氧气发生催化氧化反应生成NO，NO难溶于水且不与水反应，转化不能实现，B错误；C．FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl，HCl易挥发，直接加热促进了铁离子水解，最后得到的是氢氧化铁，无法获得无水FeCl3，C错误；D．粗硅和HCl在加热下发生化学反应，，生成SiHCl3，SiHCl3与H2在高温下发生化学反应，，制得高纯硅，D正确；选D。 8．【结合物质制备工艺流程考查物质的性质、反应类型判断及简单计算】（2026·江苏淮安中学·月考）“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下： 下列说法不正确的是 A．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 B．上述流程中，HCl和H2可以循环利用 C．从基本反应类型角度，反应①②③均为置换反应 D.从能量变化角度，由反应②③推测，反应③是放热反应 【答案】D 【解析】①中SiO2与C反应生成Si和CO，氧化剂是SiO2，还原剂是C，根据得失电子守恒可知，SiO2和C的物质的量之比为1∶2，A正确；②中消耗HCl生成H2，③中消耗H2生成HCl，故流程中HCl和H2可以循环利用，B正确；反应①②③均符合“单质＋化合物→新单质＋新化合物”，故均属于置换反应，C正确；反应③在1 100 ℃下，SiHCl3与H2生成高纯硅和HCl，应为吸热反应，D错误。 9．【结合物质制备实验流程考查实验基本操作、反应原理及简单计算】（2026·江苏无锡中学·阶段考试）近日，清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅，其流程如图： 制造原理：2Mg +SiO22MgO+Si 除杂原理：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，MgO+2HCl=MgCl2+H2O 下列说法中正确的是 A．操作1、操作2均为过滤 B．SiO2、SiH4均含有共价键，等质量的二者分子数之比为8：15 C．点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为2 Mg +SiMg2Si D．当有2mol电子转移时，能生成14 g Si 【答案】C 【解析】A项，将溶液和固体分开，采用过滤操作，操作1为过滤，操作2为洗涤和烘干，故A错误；B项，SiO2是共价晶体，没有分子，故B错误；C项，由除杂原理可知副反应为：2 Mg +SiMg2Si，故C正确；D项，当有2mol电子转移时，参加反应的Mg物质的量为1mol，能生成0.5mol单质硅，但因有副反应发生，最终获得的Si的质量少于14g，故D错误；故选C。 考向03 碳及其化合物的性质 10. 【结合化学与科技考查元素的原子结构】（2026·江苏镇江市零模）2026年1月13号，我国研制的遥感五十号卫星发射成功。卫星由钛合金、铝合金和碳化硅等材料构成。下列元素基态原子最外层电子数最少的是 A. C B. Al C. Si D. Ti 【答案】D 【解析】A．碳(C)位于第二周期IVA族，最外层电子数为4，A不符合题意；B．铝(Al)位于第三周期IIIA族，最外层电子数为3，B不符合题意；C．硅(Si)位于第三周期IVA族，最外层电子数为4，C不符合题意；D．钛(Ti)位于第四周期IVB族，价电子排布式为，其最外层电子数为2（指4s轨道电子），D符合题意；故选D。 11. 【以载人航天工程及相关物质的性质为背景考查物质的微观结构、性质及应用】 (2026·江苏省南京市模拟预测)阅读下列材料，完成下面小题：化学化工在载人航天工程中发挥着重要作用。苯酚和甲醛合成的酚醛树脂空心微球能抵御飞船返回时3000℃的极端烧蚀环境；推进剂硝酸羟胺(NH3OH+)的水溶液与催化剂接触可瞬间产生大量N2、O2、水蒸气；CO2可被5A分子筛(一种孔径约为0.5nm的钙型硅铝酸盐晶体)吸附；尿液经减压蒸馏、微滤膜过滤可除去其中的胶体和大分子有机物，再经高温氧化和Ag+杀菌消毒获得饮用水。CO2与H2在加热条件下被催化还原为CH4。 （1）下列说法正确的是 A. 干冰晶胞如图所示，CO2周围最近且等距的CO2有6个 B. NH3OH+中存在非极性共价键和离子键 C. 苯酚和甲醛的碳原子轨道杂化类型均为sp2 D. CH4分子中H-C-H键角小于H2O分子中H-O-H键角 （2）下列化学反应表示不正确的是 A. 电解水：2H2O2H2↑＋ O2↑ B. H2催化还原CO2：CO2 ＋ 4H2 CH4 ＋ 2H2O C. NH3OH+水溶液催化分解：2NH3OH+ ＋ 2NO 2N2↑＋ O2↑＋ 6H2O↑ D. 苯酚和甲醛制备酚醛树脂： （3）下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系不正确的是 A. CO2和O2是非极性分子，可用5A分子筛分离 CO2和O2 B. H2O热稳定性强，可通过高温氧化等措施从尿液中获得饮用水 C. 微滤膜的孔径比胶体粒子小，可用微滤膜除去尿液中的胶体粒子 D. Ag+能使细菌变性，可用Ag+对尿液再生饮用水进行消毒杀菌 【答案】（1）C （2） C （3）A 【解析】（1）A．由图可知，干冰为面心立方晶胞，每个CO2分子周围最近且等距的CO2分子有12个，A错误；B．在NH3OH+NO中，NH3OH+和NO之间存在离子键。NH3OH+中N−H、O−H键，NO中N−O键均为极性共价键，不存在非极性共价键，B错误；C．苯酚中苯环上的碳原子形成3个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp2；甲醛（HCHO）中碳原子形成3个σ键，无孤电子对，杂化类型也为sp2，C正确；D．CH4分子中碳原子的价层电子对数为4，无孤电子对，其空间构型为正四面体，H−C−H键角为109∘28′；H2O分子中氧原子的价层电子对数为4，有2对孤电子对，其空间构型为V形，由于孤电子对的排斥作用，H−O−H键角被压缩，约为104.5∘，所以CH4分子中H−C−H键角大于H2O分子中H−O−H键角，D错误；故答案选：C。 （2）A．水在通电条件下发生电解生成氢气和氧气，化学方程式是2H2O2H2↑＋ O2↑，A正确；B．由题意知，H2催化还原CO2生成CH4​和H2O，反应条件为催化剂和加热，该化学方程式为：CO2＋4H2 CH4＋2H2O，B正确；C．NH3OH+NO水溶液催化分解生成N2、O2和水，根据电子得失守恒、原子守恒配平方程式为2NH3OH+ ＋ 2NO 2N2↑＋2 O2↑＋ 4H2O↑ ，题给方程式电子不守恒，且氢原子也不守恒，C错误；D．苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应制备酚醛树脂，方程式正确，D正确；故答案选：C。 （3）A．5A分子筛主要是根据分子的大小和形状来进行分离的。CO2​和O2虽然都是非极性分子，但它们的分子大小差异并不是使用5A分子筛分离的关键因素，5A分子筛可以分离CO2和O2，其原理是利用CO2分子与分子筛之间更强的相互作用实现选择性吸附，是根据分子的大小和形状来进行分离的，与分子的非极性无关，A符合题意；B．H2O热稳定性强，在高温条件下，尿液中的其他有机和无机物质会发生氧化等反应，而水相对稳定，通过高温氧化等措施可以将尿液中的有害物质去除，从而获得饮用水，B不符合题意；C．微滤膜的孔径比胶体粒子小，根据过滤原理，当含有胶体粒子的尿液通过微滤膜时，胶体粒子不能通过微滤膜，而水等小分子物质可以通过，从而达到除去尿液中胶体粒子的目的，C不符合题意；D．Ag+为重金属离子，能使细菌的蛋白质变性，从而破坏细菌的结构和功能，达到消毒杀菌的目的，所以可用Ag+对尿液再生饮用水进行消毒杀菌，D不符合题意；故答案选：A。 12．【考查物质性质与用途的关系】（2026·江苏南京师范大学附属中学·一模）下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒 B．晶体硅熔点高，可用作半导体材料 C．受热易分解，可用于制胃酸中和剂 D．氨气易溶于水，液氨可用作制冷剂 【答案】A 【解析】A．ClO2是一种强氧化剂，具有氧化性，能够有效杀灭细菌和病毒，可用于自来水的杀菌消毒，A符合题意；B．晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，可用作半导体材料，即晶体硅可用作半导体材料与其导电性能有关，与熔点高无关，B不符合题意；C．NaHCO3能与胃酸(主要成分为盐酸)反应而中和胃酸，可用于制胃酸中和剂，与其受热易分解无关，C不符合题意；D．液氨汽化时要吸收大量的热量，使周围温度急剧下降，液氨可用作制冷剂，与氨气易溶于水无关，D不符合题意；故选A。 13．【结合物质的性质及微观模型考查物质的微观结构分析及性质辨识】(25-26高三上·江苏南通·一模)碳物质种类繁多、应用广泛。石墨和金刚石是两种常见的碳单质(结构如下图)，在高温高压下石墨可转变为金刚石。CO可用于合成，具有较大的燃烧热()。超临界是指温度高于31.1℃、压强大于7.38MPa状态下的液体，可用于物质萃取。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．碳原子最外层有4个电子，石墨具有导电性 B．金刚石中键的键长比石墨中的长，金刚石硬度比石墨的大 C．CO难溶于水，可用于还原 D．超临界是一种非极性溶剂，可用于萃取大豆中的油脂 【答案】D 【解析】A．碳原子最外层4个电子是所有碳单质的共性，但石墨导电性源于层状结构中离域π电子，故无直接对应关系，A不符合题意；B．由图可知，金刚石C-C键长（约154 pm）大于石墨（约142 pm），但金刚石硬度更大是因三维网状结构，石墨硬度小是因层间范德华力弱，键长与硬度无直接对应关系，B不符合题意；C．CO还原Fe2O3利用其还原性，与难溶于水的性质无关，C不符合题意；D．超临界CO2为非极性溶剂，油脂为非极性物质，根据相似相溶原理，可用于萃取大豆中的油脂，性质与用途对应合理，D符合题意；故选D。 考向04 碳及其化合物的实验探究 14．【结合生产生活中的化学考查物质性质、分离提纯及用途的关系】（25-26高三上·江苏盐城·期中）海水是人类的宝贵财富。从海水中提取核聚变的核心材料氘(D)；反渗透法淡化海水(海水加压后水分子可透过半透膜而离子不能)；海洋是“蓝碳”的重要载体，海草床通过光合作用吸收二氧化碳并封存。但人类活动产生的大量导致海水酸化，会破坏珊瑚礁(主要成份)。 下列物质性质与分离、用途对应关系正确的是 A．是酸性氧化物，光合作用吸收并封存 B．受热易分解，可治疗胃酸过多 C．有挥发性，用热空气从水中吹出 D．具有还原性，可作制冷剂 【答案】C 【解析】A．CO2是酸性氧化物，但光合作用是吸收CO2并将其转化为有机物，并非"封存"，且"酸性氧化物"的性质与"光合作用吸收CO2无直接对应关系，A错误；B．NaHCO3可治胃酸过多，是因为其能与胃酸(HCl)反应，而非利用"受热分解"的性质，性质与用途不匹配，B错误；C．Br2有挥发性，热空气能降低Br2在水中的溶解度并促使其挥发，因此可用热空气从水中吹出Br2，性质与分离方法直接对应，C正确； D．NH3作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热，使环境温度降低，利用的是其物理性质(易液化，汽化吸热)，而非"还原性"，性质与用途不对应，D错误；故答案选C。 15．【结合化学与环境保护考查物质微观结构及分析、实验室制法、方程式正误判断等】（2026·江苏·模拟预测）阅读下列资料，完成以下5个小题： 碳元素是主要能源元素，但其长期、广泛使用导致一系列环境问题。CCUS(的捕集、封存和利用)是化学重点研究和发展的技术，如：饱和食盐水充分氨化后可以捕集制得，可以与溶液反应制取并产生，进一步转化生成的活性可以催化加氢生成，电催化还原可制得等；将与可直接催化合成、等，据计算，每生产1吨可消耗1.4吨，同时间接减少排放4吨，完全燃烧放热726.4 kJ。 （1）下列说法正确的是 A．金刚石、石墨、互为同位素 B．和中原子都采取杂化 C．中元素化合价为+1和-1 D．中氢-氧原子间存在强烈的作用力 （2）实验室模拟氨化饱和食盐水捕集并获得，下列实验原理和装置能达到目的的是 A．制取 B．除去中 C．制取 D．制取 （3）下列关于碳及其化合物的性质与用途正确且有因果关系的是 A．不能燃烧也不助燃，用于扑灭金属钠着火引起的火灾 B．和都是极性分子，根据“相似相溶”原则，易溶于水 C．间能形成氢键，故熔点比高 D．有还原性，可用作空气-甲醇燃料电池的燃料 （4）下列化学反应表示正确的是 A．碳酸氢铵加入饱和食盐水中： B．转化为活性 C．催化还原制得 D．甲醇燃烧热化学方程式：   （5）活性催化加氢生成的总反应为，可能的反应历程如图所示。下列说法不正确的是 A．时，中 B．该反应平衡常数 C．该步骤中吸附在上的与结合 D．能帮助断裂键，加快反应速率 【答案】（1）B （2）C （3）D （4）A （5）B 【解析】（1）A．金刚石、石墨、均为碳单质，互为同素异形体，A错误；B．、中原子价层电子对数均为3，杂化类型为杂化，B正确；C．中氢元素化合价为+1价，C错误；D．中氢原子与碳原子形成键，与氧原子之间没有强作用力，D错误；答案选B； （2）A．制取时，长颈漏斗下端应当伸入液面以下，避免生成的气体从长颈漏斗逸出，A错误；B．用饱和碳酸氢钠溶液吸收中混有的，气体应当从长导管进入洗气瓶，由短导管排出，B错误；C．氨化饱和食盐水中通入，发生反应，冰水浴可以降低的溶解度，更有利于析出，原理和装置均合理，能达到实验目的，C正确；D．加热固体制时，试管口应略向下倾斜，避免冷凝水回流炸裂试管，D错误；答案选C； （3）A．不能燃烧也不助燃，但能与金属钠燃烧生成的发生氧化还原反应，生成碳酸钠和氧气，因此不能使用扑灭金属钠着火引起的火灾，A错误；B．是极性分子，但其难溶于水，B错误；C．之间不能形成氢键，熔点比高是因为属于离子晶体，属于分子晶体，一般离子晶体的熔点远高于分子晶体，C错误；D．具有还原性，能作为燃料与氧气发生氧化还原反应，可用作燃料电池负极反应物，D正确；答案选D； （4）A．将碳酸氢铵加入饱和食盐水中，生成溶解度较小的碳酸氢钠，并析出晶体，反应方程式为，A正确；B．转化为活性的反应方程式为，B错误；C．催化还原制，碳元素化合价由+4价降低至+3价，离子方程式为，C错误；D．甲醇燃烧的热化学方程式中产物应为和，D错误；选A； （5）A．时，中氧的化合价为-2价，铁的化合价为+2价、+3价，根据化合物中元素化合价代数和为零可得，又有，解得，A正确；B．由反应可得反应平衡常数等于生成物浓度的幂乘积除以反应物浓度的幂乘积，该反应在水溶液中进行，则水的浓度计为“1”，生成的氢气浓度也计为“1”，即，B错误；C．催化剂图示中大球为、小球为，由反应历程图可知，吸附在上的与中的结合生成，吸附在上的与断键放出的结合生成水，C正确；D．由反应历程图可知，中键断开，吸附到上，然后与反应生成和水，使得键断裂，加快反应速率，D正确；答案选B。 16．【依据物质的性质及图示信息考查物质分离、反应机理探究等】（2025·江苏省无锡市期末）CO2的分离回收和资源化利用具有重要意义。 Ⅰ．CO2的分离回收 乙醇胺类水溶液对CO2气体具有优良的吸收性能。在20～40℃条件下，单乙醇胺(HOCH2CH2NH2)（）水溶液吸收CO2生成单乙醇氨基碳酸盐，升温至较高温度可实现吸收剂的再生。在吸收过程中，部分单乙醇胺会与CO2反应生成单乙醇氨基甲酸盐，对设备有强腐蚀性。N-甲基二乙醇胺[(CH3)N(CH2CH2OH)2]水溶液吸收CO2时，生成氨基碳酸氢盐，较低温度即可实现吸收剂再生。 （1）单乙醇胺水溶液吸收CO2生成单乙醇氨基碳酸盐的反应是_________（填“吸热”或“放热”）反应。 （2）利用20%单乙醇胺水溶液吸收CO2，测得高于40℃时，单乙醇胺水溶液吸收CO2的吸收率随温度升高呈现下降趋势，其主要原因是_________________________________________。 （3）单乙醇胺与CO2反应生成单乙醇氨基甲酸盐，该过程分两步进行： HOCH2CH2NH2XY（单乙醇氨基甲酸盐） 其中第①步反应类型为____________。 （4）与N-甲基二乙醇胺相比，单乙醇胺作为CO2吸收剂的缺点是__________________________。 Ⅱ．CO2的资源化利用 某研究团队使用催化二氧化碳加氢制甲醇。 （5）反应选择性研究。将一定比例CO2和H2的混合气体匀速通过装有Ni-Co/γ-Al2O3催化剂的反应器，测得CO2的转化率和产物的选择性随流动时间的变化如图-1所示，催化剂表面反应随流动时间的变化示意图如图-2所示，甲醇选择性发生变化的原因是____________________________________。 （6）反应机理研究。中间体*CHOOH转化为中间体*CHO是反应的决速步骤，表面氢或活性氢参与反应过程中的能量变化和部分中间体结构示意图分别如图-3和图-4所示。更有利于反应进行的氢为__________（填“表面氢”或“活性氢”），从结构和能量的视角分析其原因是_________________________________________________________。 【答案】（1）放热 （2）温度升高，CO2溶解度下降，单乙醇氨基碳酸盐发生分解 （3）加成反应 （4）单乙醇胺水溶液吸收CO2生成稳定性强的碳酸盐，吸收液再生能耗大；副产物单乙醇氨基甲酸盐对设备有强腐蚀性 （5）随着流动时间增加，催化剂表面NiOx增多，有利于CO2选择性生成CO，不利于CO2选择性生成CH3OH （6）①活性氢 ②表面氢与金属原子之间存在作用力，且表面氢结合氧原子的方向阻力大，两者共同导致表面氢参与的反应活化能高，反应速率慢 【解析】（1）根据单乙醇胺(HOCH2CH2NH2)水溶液吸收CO2生成单乙醇氨基碳酸盐，升温至较高温度可实现吸收剂的再生，说明升高温度反应逆向进行，则正反应为放热反应； （2）CO2溶解度随温度升高而降低，温度高于40℃时，CO2溶解度降低，单乙醇氨基碳酸盐发生分解，单乙醇胺水溶液吸收CO2的吸收率随温度升高呈现下降趋势； （3）单乙醇胺与CO2先发生加成反应得到单乙醇氨基甲酸HOCH2CH2NHCOOH，单乙醇氨基甲酸HOCH2CH2NHCOOH再与单乙醇氨反应生成单乙醇氨基甲酸盐，第一步反应为加成反应； （4）根据题目信息，与N-甲基二乙醇胺相比，单乙醇胺作为CO2吸收剂的缺点是：单乙醇胺水溶液吸收CO2生成稳定性强的碳酸盐，吸收液再生能耗大；副产物单乙醇氨基甲酸盐对设备有强腐蚀性； （5）由图2可知，随着流动时间增加，催化剂表面NiOx增多，有利于CO2选择性生成CO，不利于CO2选择性生成CH3OH，甲醇选择性下降； （6）由图3可知，有活性氢参与的反应活化能低，更有利于进行；并且由图4可知，表面氢与金属原子之间存在作用力，且表面氢结合氧原子的方向阻力大，两者共同导致表面氢参与的反应活化能高，反应速率慢。 考向05 传统硅酸盐材料及性能 17．【结合化学与生产生活考查物质的变化】(2025·陕西宝鸡二模)化学促进了科技进步和社会发展。下列叙述中没有涉及化学变化的是 A．《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜” B．用明矾溶液清洗铜镜表面的铜锈 C．黏土制陶瓷 D．北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰 【答案】D 【解析】A项，“石胆能化铁为铜”，石胆主要成分是硫酸铜(CuSO4)，铁(Fe)与硫酸铜发生置换反应生成铜(Cu)和硫酸亚铁(FeSO4)，化学方程式为Fe + CuSO4=FeSO4 + Cu，有新物质生成，涉及化学变化，A不合题意；B项，明矾溶液水解显酸性，铜锈(主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3)能与酸发生反应而被除去，有新物质生成，涉及化学变化，B不合题意；C项，黏土制陶瓷的过程中，黏土在高温下发生复杂的化学反应，生成了新的物质，涉及化学变化，C不合题意；D项，北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰，只是CO2的状态发生改变，由气态变为液态再变为固态，没有新物质生成，属于物理变化，D符合题意；故选D。 18．【传统手工艺品与学科知识结合】(2025•“八省联考”河南卷)我国传统手工艺品是劳动人民的智慧结晶，并随着时代发展不断创新。下列手工艺品中主要成分为无机物的是 A．云锦 B．牡丹瓷 C．麦秆画 D．油纸伞 【答案】B 【解析】A项，云锦的主要成分包括蚕丝，属于有机物蛋白质，A不符合题意；B项，牡丹瓷属于陶瓷，主要成分是硅酸盐，B符合题意；C项，麦秆画主要成分是纤维素，C不符合题意；D项，油纸伞骨架是由竹子为材料制作，主要成分是纤维素，伞面主要由棉纸制成，主要成分是蛋白质，D不符合题意；故选B。 19. 【结合化学与生产生活考查物质（材料）的分类】（2026·江苏盐城市考前指导卷）2026年3月，张雪机车在世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站首次夺冠。下列说法错误的是 A. 车身用的碳纤维是新型无机非金属材料 B. 车座用的高密度聚氨酯材料是混合物 C. 发动机气缸用的不锈钢属于合金材料 D. 发动机外壳用的氮化硅陶瓷基复合材料属于硅酸盐材料 【答案】D 【解析】A．碳纤维主要成分为碳单质，属于新型无机非金属材料，A正确；B．高密度聚氨酯属于有机高分子材料，有机高分子的聚合度不固定，因此属于混合物，B正确；C．不锈钢是铁与铬、镍等金属熔合形成的合金，属于合金材料，C正确；D．氮化硅化学式为Si3N4，属于新型无机非金属陶瓷材料，不属于硅酸盐材料，D错误；故选 D。 20. 【依据材料信息考查微观粒子的结构】（2025·江苏苏州第一学期质量测试）碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷是清洁能源，燃烧热大(890.3kJ·mol－1)，完全燃烧生成CO2，CO2催化加氢可制CH4；Na2CS3是一种杀菌剂；电解还原SiO2可制得半导体材料晶体Si，四氯化锗(GeCl4)水解可得到GeO2；醋酸铅[(CH3COO)2Pb]易溶于水，难电离，醋酸铅溶液可用于吸收H2S气体。 下列说法正确的是 A．晶体Si属于分子晶体 B．1 mol CS32－中含有σ键数为3 mol C．GeCl4的空间构型为平面正方形 D．CO2中的C原子和SiO2中的Si原子杂化方式相同 【答案】B 【解析】A项，晶体Si属于共价晶体，错误；B项，CS32－中1个C连接3个S原子，则1 mol CS32－中含有σ键数为3 mol，正确；C项，GeCl4的价层电子对数4＋＝4，空间构型为正四面体，错误；D项，CO2中的C原子与O原子以双键结合，则杂化方式为sp，SiO2中的Si原子与O原子以单键结合，则Si原子杂化方式sp3，D错误。 考向06 新型无机非金属材料及应用 21．【材料、能源、医药与学科知识结合】（25-26高一下·江苏南京·期末）“新质生产力”涵盖创新材料、新能源、生物医药等产业链。下列说法正确的是 A．耐高温材料碳化硅属于新型无机非金属材料 B．导电塑料聚乙炔属于金属材料 C．新型储氢材料石墨烯属于烃类 D．纳米半导体CdTe量子点属于胶体 【答案】A 【解析】A．碳化硅是耐高温的无机化合物，属于新型无机非金属材料，A正确；B．导电塑料聚乙炔属于有机高分子材料，B错误；C．石墨烯是由碳元素组成的单质，烃是仅含碳、氢元素的化合物，因此石墨烯不属于烃类，C错误；D．胶体是分散质和分散剂组成的分散系，属于混合物，而纳米半导体CdTe量子点是纯净物，不属于胶体，D错误；故选A。 22．【结合生活中的化学物质及用途考查物质的辨识】（25-26高一下·江苏淮安·阶段检测）2026年江苏省城市足球联赛(苏超)开幕式于2026年4月11日晚在常州奥林匹克体育中心体育场举行。十三面柔性飞天屏在体育场上方营造出科技与运动交融的氛围。下列制作柔性屏的材料中，属于新型无机非金属材料的是 A．导电材料——银纳米线 B．柔性基底——通用塑料 C．薄膜晶体管——低温多晶硅 D．发光层——有机小分子聚合物 【答案】C 【解析】A．银纳米线属于金属材料，不属于新型无机非金属材料，A错误；B．通用塑料属于有机合成高分子材料，不属于新型无机非金属材料，B错误；C．低温多晶硅是硅类半导体材料，属于新型无机非金属材料，C正确；D．有机小分子聚合物属于有机高分子材料，不属于新型无机非金属材料，D错误；故选C。 23．【结合新科技考查物质的辨识、变化及原理分析】（2026·江苏·二模）2025年巴黎AI峰会上，DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是 A．全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料 B．甘油被用作全息投影设备的冷却剂，主要利用其强吸水性 C．空气显示影像时通过电激发氧气发光，该过程属于物理变化 D．全息投影技术常用卤化银作光敏材料，利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点 【答案】B 【知识点】化学科学对人类文明发展的意义、生活中常见的几种醇、物理变化与化学变化 【详解】A．氮化镓属于具有半导体特性的新型无机非金属材料，适用于光电器件制造，A正确； B．甘油作冷却剂是利用其比热容大、导热性好、沸点高的性质，与其强吸水性无关，B错误； C．电激发氧气发光是电子跃迁释放光子的过程，无新物质生成，属于物理变化，C正确； D．卤化银具有光敏性，光照下可发生分解反应生成Ag原子和卤素单质，适合作为光敏材料，D正确； 故选B。 24．【结合新物质的制备流程考查物质的分离提纯、原理分析及用途】(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)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N2(含少量O2)合成氮化硅的工艺流程如下： 以下说法不正确的是 A．N2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 【解析】起始原料为工业硅块，其中含有少量杂质(如铁、铜的单质及氧化物)，在600℃下进行灼烧，铜屑与氧气反应生成氧化铜，从而去除氮气中的氧气，在“氮化炉”中硅与氮气反应生成氮化硅，反应产物中含有未反应的工业硅及其中的杂质(如铁、铜的单质及氧化物)，使用稀酸X进行酸洗以溶解这些杂质。酸洗后用蒸馏水水洗，去除残留的酸和可溶性盐，最终经过干燥或研磨等步骤，得到纯化的氮化硅产品。A项，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项，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项，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项，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。 重难·创新演练 1． (2026·江苏省常熟市常熟中学适应性考试) 有利于实现“碳达峰、碳中和”的是 A. 风能发电 B. 粮食酿酒 C. 燃煤脱硫 D. 石油裂化 【答案】A 【解析】碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”，故选A。 2．(2025•海南省直辖县级单位高三模拟)“新质生产力”的概念中，“新”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是 A．光纤是量子通信技术中传输介质的重要材料，其主要成分为晶体硅 B．我国首创了从CO2到淀粉[化学式为(C6H10O5)n]的合成，原料和产品均属于氧化物 C．我国北斗卫星导航系统的星载铷钟，所用的Rb元素位于元素周期表中的s区 D．我国研发的小型核反应堆“零龙一号”以235U为核燃料，235U与238U化学性质不同 【答案】C 【解析】A项，光纤是量子通信技术中传输介质的重要材料，其主要成分为二氧化硅，A错误；B项，我国首创了从CO2到淀粉[化学式为(C6H10O5)n]的合成，原料CO2、H2O属于氧化物，产品中的淀粉属于有机物，但由于含有C、H、O三种元素，因此不属于氧化物，同时反应产生的O2是氧元素的单质，也不属于氧化物，B错误；C项，我国北斗卫星导航系统的星载铷钟，所用的Rb元素位于元素周期表第五周期第ⅠA族，属于s区元素，C正确；D项，我国研发的小型核反应堆“零龙一号”以235U为核燃料，235U与238U的质子数相同，中子数不同，二者属于同位素，它们的物理性质不同，但由于二者属于同一元素，因此它们的化学性质相同，D错误；故选C。 3. (2026·江苏省淮安市=市考前信息卷)甲烷化是一种高效、有前景的碳捕集利用技术。某种以为催化剂实现甲烷化的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 物质a为 B. 反应过程中，存在键与键的断裂 C. 生成，理论上消耗 D. 由原理可知，反应过程中适当增加催化剂氧原子空位，可提高催化效果 【答案】C 【解析】先写出CO2甲烷化的总反应，配平得：，逐一分析选项：A．步骤i中，H2与催化剂表面的氧原子结合生成H2O脱离催化剂，形成氧原子空位，因此物质a为H2O，A说法正确；B．反应物H2含有σ键，CO2结构为O=C=O，分子中同时含σ键和π键，反应过程中旧化学键断裂，因此存在σ键和π键的断裂，B说法正确；C．根据配平的总反应，生成1molCH4​，理论上消耗4molH2，不是3 mol，C说法错误；D．氧原子空位是催化剂结合反应物的活性位点，适当增加氧原子空位，可结合更多反应物，提高催化效果，D说法正确；故选C。 4．(2025•山西吕梁模拟)回首百年征程，我国在科技领域不断创新和超越，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天问一号”着陆火星，探测到火星陨石中含有的和的化学性质不同 B．“长征二号F”运载火箭的推进剂为偏二甲肼-四氧化二氮，四氧化二氮为酸性氧化物 C．“蛟龙号”船体使用的是钛合金，钛合金为金属材料 D．隐形战机的隐身涂层材料之一为石墨烯，石墨烯是一种有机高分子材料 【答案】C 【解析】A项，83Kr和84Kr最外层电子数相同，两者的化学性质应该相同，A项错误；B项，四氧化二氮既不是酸性氧化物，也不是碱性氧化物，B项错误；C项，钛合金为金属材料，C项正确；D项，石墨烯属于单质不是有机高分子，D项错误。故选C。 5．（25-26高一上·江苏·期末）孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成均可表示为：(x、y为正整数且，) 实验一：取一定量孔雀石和石青分别与过量盐酸反应，测得孔雀石消耗的物质的量与生成的的物质的量之比为4：1，石青为3：1。 实验二：现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量浓盐酸，将所得气体干燥后用碱石灰吸收，碱石灰增重。灼烧另一份样品使其完全分解，残留固体的质量为。 下列说法正确的是 A．孔雀石的化学式为 B．石青与足量稀盐酸反应生成的与的物质的量之比为1：2 C．根据实验二中相关数据可得混合样品中孔雀石和石青的物质的量均为 D．与足量的盐酸反应，消耗的物质的量为 【答案】B 【解析】A．孔雀石与盐酸反应的化学方程式为：，已知消耗与生成的物质的量之比为，即，解得，因为正整数且，故孔雀石的化学式为，A不符合题意；B．石青与盐酸反应时，消耗与生成的物质的量之比为，即，解得，因为正整数且，故石青的化学式为，生成与的物质的量之比为，B符合题意；C．设的物质的量为a，的物质的量为b，由铜原子守恒得；另一份与盐酸反应，生成的被碱石灰吸收，总质量为，即，联立方程解得、，C不符合题意；D．由反应方程式可知，与足量盐酸反应，消耗的物质的量为，D不符合题意；故选B。 6.（2025高三下·辽宁沈阳·月考）硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体Si(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1∶3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。 下列说法不正确的是 A．大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关 B．六元环的硅酸盐阴离子化学式为(SiO3 C．石棉的化学式为CaMg3Si4O10 D．双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为4∶11 【答案】C 【解析】A．硅氧四面体结构是指由一个硅原子和四个氧原子组成的四面体结构。这种结构因其内部化学键的结构和特性而具有稳定性。硅氧四面体结构中的硅原子与四个氧原子形成了共价键，共享电子对使每个原子都充满了电子。这种共价键结构使得硅氧四面体结构比单纯的硅或氧分子更加稳定，所以硅氧四面体结构决定了大多数硅酸盐材料硬度高，故A正确；B．六元环的硅酸盐阴离子中Si元素显+4价，O元素显-2价，所以六元环的硅酸盐阴离子化学式为，故B正确；C．石棉中钙、镁离子之比为1：3，其中Mg元素、Ca元素显+2价，Si元素显+4，O元素显-2价，所以，该石棉的化学式可表示为CaMg3Si4O12，故C错误；D．由图丁可知，双链硅酸盐中有两种硅氧四面体，且数目之比为1∶1，一种与单链硅酸盐中硅氧原子个数比相同，其中硅原子个数为1，氧原子个数为，个数比为1∶3；另一种，硅原子个数为1，O原子个数为，个数比为1∶2.5，所以双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为2∶5.5=4∶11，故D正确；故选C。 7. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B. 反应②的焓变 C. L9处的的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 【答案】C 【解析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误；故选C。 8. (2026·江苏省常熟市常熟中学适应性考试) 氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)： Ⅰ.将浓、、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加入粉末，塞好瓶口。 Ⅱ.转至油浴中，35℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。 Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加至悬浊液由紫色变为土黄色。 Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。 Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。 Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。 回答下列问题： （1）装置图中，仪器a、c的名称分别是_______、_______，仪器b的进水口是_______(填字母)。 （2）步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入粉末并使用冰水浴，原因是_______。 （3）步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_______。 （4）步骤Ⅲ中，的作用是_______(以离子方程式表示)。 （5）步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在来判断。检测的方法是_______。 （6）步骤Ⅴ可用试纸检测来判断是否洗净，其理由是_______。 【答案】（1）滴液漏斗 三颈烧瓶 d （2）反应放热，防止反应过快 （3） 反应温度接近水的沸点，油浴更易控温 （4） （4） 取少量洗出液，滴加BaCl2，没有白色沉淀生成 （6）H+与Cl-电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净 【解析】（1）由图中仪器构造可知，a的仪器名称为滴液漏斗，c的仪器名称为三颈烧瓶；仪器b为球形冷凝管，起冷凝回流作用，为了是冷凝效果更好，冷却水要从d口进，e口出，故答案为：分液漏斗；三颈烧瓶；d； （2）反应为放热反应，为控制反应速率，避免反应过于剧烈，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，故答案为：反应放热，防止反应过快； （3）油浴和水浴相比，由于油的比热容较水小，油浴控制温度更加灵敏和精确，该实验反应温度接近水的沸点，故不采用热水浴，而采用油浴，故答案为：反应温度接近水的沸点，油浴更易控温； （4）由滴加H2O2后发生的现象可知，加入的目的是除去过量的KMnO4，则反应的离子方程式为：2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，故答案为：2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O ； （5）该实验中为判断洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO来判断，检测方法是：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，若没有沉淀说明洗涤完成，故答案为：取少量洗出液，滴加BaCl2，没有白色沉淀生成； （6）步骤IV用稀盐酸洗涤沉淀，步骤V洗涤过量的盐酸， H+与Cl-电荷守衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净，故答案为： H+与Cl-电荷守衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净。 9. (2026·江苏省南通中学模拟预测)对CO2的捕获、利用已成为前沿科技竞争的焦点。 （1）直接碳燃料电池能够将固体碳(如煤、生物质炭等)的化学能直接转化为电能，并生成高纯度CO2。其使用Li2CO3-K2CO3等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。 ①在正极，CO2和O2反应生成，电极反应式为___________。 ②在负极，固体碳燃料(用C表示)发生一系列反应，其中反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ∆H=+172kJ·mol-1，在高温下(>700°C)有利于自发进行的原因是___________。 （2）CO2电还原与氯碱工艺可联产CO、Cl2和KHCO3，其工作原理如图2所示。 ①阴极上CO2选择性还原为CO，同时会生成少量H2。一定条件下，阳极产生22.4L(标准状况)Cl2时，阴极生成气体的总质量为26.7g。则该条件下，阴极生成CO的法拉第效率为___________。［法拉第效率=×100％］ ②CO2还原为CO的反应在钴卟啉催化剂(简化为Co-N4结构)表面进行，催化循环过程的简化模型如图3所示。若此过程中N元素化合价不变，则Co元素化合价变化的步骤有：___________(填序号)。 （3）通过CO2制备Ca(HCO3)2有潜在价值，但Ca(HCO3)2固体难以从其水溶液中分离。 ①研究发现，Ca(HCO3)2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱中O-H键的稳定性。为得到Ca(HCO3)2固体，可采取的合理措施为___________。 ②采用热重法可分析固体组成。依据图4，可判断所得固体主要是Ca(HCO3)2而不是CaCO3的理由是___________。 【答案】（1） ①. ②. 该反应ΔH＞0，ΔS＞0 （2）①. 95% ②. I、II （3）①. 选择极性小的溶剂（或用乙醇作溶剂） ②. CaCO3固体加热分解只有一次失重阶段（或一个失重台阶），且固体残留率为56%；Ca(HCO3)2固体加热分解会有两次失重阶段（或两个失重台阶），且固体残留率分别为62%、35%，与图示更接近。 【解析】（1）①正极发生还原反应，氧气被还原，同时生成CO，故答案为：； ②该反应气体分子数增大，ΔS＞0，且ΔH＞0，要使ΔH-TΔS＜0，则反应应该在高温时利于自发进行； （2）①阳极生成1 molCl2，转移2 mol电子，设生成CO x mol，生成H2 y mol，则根据电子守恒和质量守恒： ；，解得x=0.95 mol，y =0.05 mol，根据法拉第效率的定义，法拉第效率=×100％=； ②由图可知，过程中N元素化合价不变，则I反应Co从+2变到+1价，II反应Co由+1变到+2价，后各步骤不涉及Co化合价变化，故答案为：I、II； （3）①研究发现，Ca(HCO3)2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱HCO中O-H键的稳定性，故需要采用极性较小的溶剂，得到Ca(HCO3)2固体； ②CaCO3固体加热分解，只涉及到失去CO2，只有一次失重阶段（或一个失重台阶），质量变化：100 g→56 g，固体残留率为56%；Ca(HCO3)2固体加热分解，会失去H2O和CO2，会有两次失重阶段（或两个失重台阶），且固体残留率分别为62%（162 g→100 g）、35%（162 g→56 g），与图示更接近。 10. (2026·江苏省金陵中学、南京外国语学校、海安高级中学联考)煤是我国主要能源之一，其综合利用对保障能源安全具有重大意义。 （1）煤气化技术被认为是一种提高燃烧效率的有效途径。 煤气化发生的反应： 。若1 mol C(s)完全燃烧生成放出的热量为；先气化再燃烧生成和放出的总热量为，则___________(填“＞”、“＜”或“=”)。煤气化能提高燃烧效率的原因是___________。 （2）水煤气变换反应是调节的比值的重要方法。 ①水煤气变换反应： 。利用为催化剂可实现水煤气变换，该反应分两步完成：反应Ⅰ：，反应Ⅱ的化学方程式：___________。 ②实际工业中，水煤气变换反应需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图-1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水的方式降温，在答题卡上作出CO平衡转化率随温度变化的曲线___________。 （3）以合成气(CO和)为原料生产液体燃料是实现我国能源安全的重要途径。 ①在一定条件下合成液体燃料主要包括以下反应： 主反应： 副反应Ⅰ： 副反应Ⅱ：催化剂表面还可能存在烯烃的二次吸附加氢反应 将@催化剂在与PFTS(全氟癸基三乙氧基硅烷)在乙醇中反应，得到@改性催化剂(如图-2所示)。改性前后在不同CO转化率下的选择性对比如图-3所示。改性后的催化剂能降低选择性的原因是___________。 ②铁催化剂中助剂效应非常明显，通常加入过渡金属作为助剂对其催化性能进行调变。第一长周期过渡金属的量子力学计算结果如图-4所示。过渡金属对CO吸附能力明显强于的原因是___________；如果仅以合成气组成对表面的最大结合能作为唯一判断依据，则___________(填写元素符号)应该是最佳催化剂助剂。加入催化剂助剂后，烯烃的选择性将___________。(填“增大”、“减小”、“不变”) 【答案】（1）①. ＜ ②. 煤气化后与O2接触面积增大，反应速率v加快 （2）①. ②. （3）①. 催化剂表面覆盖疏水性基团，不利于H2O吸附，减少副反应，使CO2选择性降低 ②. CO能提供孤电子对与过渡金属形成配位键 ③. Mn ④. 增大 【解析】 【小问1详解】 1mol C(s)直接燃烧仅生成CO2放出热量为Q1，先气化生成CO和H2，气化过程吸收热量，后续CO和H2燃烧时，除CO燃烧生成CO2放热外，H2燃烧生成液态水也放出大量热量，总放出热量Q2大于Q1，故Q1<Q2。煤气化后得到气体燃料，与氧气接触面积显著增大，反应速率加快，燃烧更充分，因此能提高燃烧效率。 【小问2详解】 ① 总水煤气变换反应为，减去反应I：，即可得到反应II为。 ② 水煤气变换反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO平衡转化率随温度升高单调降低。实际反应中，温度低于最适宜温度时，反应速率较慢，CO转化率低于平衡转化率，随温度升高速率加快，转化率增大，达到最适宜温度时转化率达到峰值，温度高于最适宜温度时，平衡逆向移动的影响占主导，转化率下降，因此实际曲线在平衡曲线下方，即。 【小问3详解】 ① 改性后催化剂表面覆盖全氟疏水基团，不利于极性的H2O吸附，抑制副反应的发生，减少CO2的生成，因此CO2选择性降低。 ② CO分子中存在孤电子对，可与过渡金属的空轨道形成配位键，因此对过渡金属的吸附能力明显强于H2。合成气为CO和H2混合气体，由图4可知，Mn对合成气组分的最大结合能最高，吸附作用最强，因此Mn是最佳催化剂助剂。加入Mn作为助剂后，CO吸附增强，有利于主反应进行，抑制烯烃加氢副反应，因此烯烃的选择性将增大。 真题·实战演练 1．(2026·甘肃高考真题)下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无机非金属材料的是 A．劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏) B．红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏) C．陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏) D．谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏) 【答案】A 【解析】A项，劳动英雄模范碑通常由石材或混凝土制成，属于无机非金属材料(如硅酸盐类)，A符合题意；B项，红军党员登记表为纸质材料，主要成分是纤维素(有机高分子材料)，B不符合题意；C项，铁工具由金属铁制成，属于金属材料，C不符合题意；D项，皮箱由皮革(动物蛋白质加工而成，属于有机材料)制成，D不符合题意；故选A。 2．(2026·河北卷，1，3分)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 【答案】B 【解析】A项，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项，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项，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项，琉璃的主要成分是二氧化硅，属于无机物，D错误；故选B。 3. （2026·云南·高考真题）化学强国，筑梦未来。下列说法错误的是 A. “雪豹”轮式载具所用耐寒轮胎，属特种橡胶 B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板，属陶瓷材料 C. “天舟七号”飞船所用石英加速度计，核心部件含二氧化硅 D. “深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳，主要成分为有机高分子 【答案】B 【解析】A．橡胶属于有机高分子材料，耐寒轮胎为适应特殊环境设计，属于特种橡胶，A项正确；B．钛板的核心成分是金属钛，属于金属材料，而陶瓷材料是无机非金属材料，因此钛板不属于陶瓷材料，B项错误；C．石英的主要成分为二氧化硅，C项正确；D．聚酯是由多元醇与多元酸通过缩聚反应生成的有机高分子化合物，D项正确；故答案为B。 4. （2026·贵州·高考真题）高效转化和利用CO2是实现国家“双碳”目标、推动能源转型、培育绿色低碳新质生产力的关键路径。下列过程不涉及CO2化学变化的是 A. CO2经光电催化转化为有机化合物 B. CO2与天然气催化制备合成气(CO、H2) C. CO2参与喀斯特地貌中石灰岩的溶蚀与沉积 D. CO2超临界流体用作“超碳一号”发电系统的传热介质 【答案】D 【解析】A．CO2经光电催化转化为有机化合物，有新物质生成，属于化学变化，A不符合题意；B．CO2与天然气(主要成分为CH4)催化制备合成气，发生反应催化剂，CO2参与反应生成新物质，属于化学变化，B不符合题意；C．石灰岩溶蚀时发生反应，沉积时碳酸氢钙分解释放CO2并重新生成碳酸钙，均有新物质生成，属于化学变化，C不符合题意；DCO2．超临界流体是CO2在特定温度、压强达到临界值后形成的特殊流体状态，仅利用其物理性质传递热量，CO2分子本身没有发生改变，无新物质生成，不涉及CO2的化学变化，D符合题意；故选D。 5.（2026·河南高考真题） 物质的微观结构决定宏观性质，下列结构特征不能解释其性质的是 选项 结构特征 性质 A． 金刚砂(SiC)属于共价晶体，C-Si键的键能大 金刚砂硬度大、熔点高 B． 苯分子中存在大键 苯难溶于水 C． 对羟基苯甲醛只形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 D． 基态氩原子的最外层电子数为8，原子结构稳定 氩气性质稳定，不易形成化合物 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】A．金刚砂(SiC)中原子之间连接成空间网状结构，因此属于共价晶体，C-Si键键能大，难断键，因此金刚砂硬度大、熔点高，结构可以解释性质，A不符合题意；B．苯难溶于水是因为苯为非极性分子，水为极性分子，符合相似相溶规律，与苯分子中的大π键无关，结构特征不能解释其性质，B符合题意；C．分子间氢键会提升分子间作用力使沸点升高，分子内氢键对分子间作用力无提升作用，因此对羟基苯甲醛沸点高于邻羟基苯甲醛，结构可以解释性质，C不符合题意；D．基态氩原子最外层为8电子稳定结构，不易得失或共用电子，因此氩气性质稳定、不易形成化合物，结构可以解释性质，D不符合题意；故选B。 6．(2025·云南·高考真题)画中有“化”，多彩中华。下列叙述正确的是 A．岩彩壁画颜料所用贝壳粉，主要成分属于硅酸盐 B．油画颜料调和剂所用核桃油，属于有机高分子 C．竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁，耐酸、碱 D．水墨画墨汁的主要成分碳，常温不易被氧化 【答案】D 【解析】A项，贝壳粉的主要成分是碳酸钙，属于碳酸盐，A错误；B项，核桃油属于油脂，分子量较小，不属于有机高分子，B错误；C项，氧化铁(Fe2O3)能与酸反应，不耐酸，C错误；D项，碳在常温下化学性质稳定，不易被氧化，D正确；故选D。 7．（2025·江苏·高考真题）中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。黑火药(主要成分：、S和C)是中国古代四大发明之一。侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合，突破了国外制碱技术封锁。我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素；采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。徐光宪提出的稀土串级萃取理论使我国稀土提取技术取得重大进步。屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(，含)在治疗疟疾中起到重要作用。闵恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。 下列化学反应表示正确的是 A．黑火药爆炸： B．电解饱和溶液制： C．重油裂解获得的丙烯制聚丙烯： D．向饱和氨盐水中通入过量： 【答案】D 【解析】A．黑火药爆炸时，KNO3、C和S反应生成K2S、N2和CO2，该反应的化学方程式为，A错误；B．电解饱和NaCl溶液生成Cl2、H2和NaOH，该反应的离子方程式为，B错误；C．丙烯生成聚丙烯的反应为，C错误；D．向饱和氨盐水中通入过量CO2生成NH4Cl和溶解度较小的NaHCO3，NaHCO3结晶析出，D正确。故选D。 8．（2025·江苏高考真题）海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。 （1）文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或Na2CO3溶液中进行现场保护。 ①玻璃中的SiO2能与NaOH反应生成___________(填化学式)，故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液。 ②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，其原因有______________________________。 【答案】①Na2SiO3 ②碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反应的进行，反应速率减慢；碱性溶液中，O2溶解度较小，减少文物与O2的接触，减缓吸氧腐蚀 【解析】①SiO2是酸性氧化物，可与NaOH溶液发生反应生成硅酸钠和水，化学方程式为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；②吸氧腐蚀时正极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－，根据化学平衡移动原理，碱性溶液中，OH－浓度较大，会抑制O2得电子，使吸氧腐蚀的速率减慢；O2在高离子浓度的液体中溶解度较小，碱性溶液比纯水溶解氧的能力低，减少了文物与O2的接触，减缓吸氧腐蚀。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 碳、硅及无机非金属材料（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 硅和及其化合物的性质及应用 考向02 高纯硅的工业制备流程及分析 考向03 碳及其化合物的性质 考向04 碳及其化合物的实验探究 考向05 传统硅酸盐材料及性能 考向06 新型无机非金属材料及应用 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 硅和及其化合物的性质及应用 1. 【以新科技为背景材料考查物质的性质与用途】（2025·江苏省南前黄中学攀行动二）中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平，近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法正确的是 A．X射线衍射法可直接确定石墨烯的晶体结构 B．第一电离能：C＜Si C．硅、锗属于同周期元素 D．金刚石和锗常用作半导体材料 2. 【结合化学与社会生活、环境保护考查化学基本概念及物质的组成】（2025·江苏省扬州中学2月）“绿色、智能、节俭、文明”的第19届亚运会在杭州圆满闭幕。下列说法不正确的是 A． 会场“莲花碗”采取自然采光方式有利于实现“碳中和” B． 吉祥物“江南忆”机器人所采用芯片的主要成分中含有晶体硅 C． 氢燃料汽车使用的燃料电池是将化学能转化为电能 D． 火炬“薪火”的燃料“零碳甲醇”是用CO2和H2合成的，“零碳甲醇”使用时不生成CO2 3．【依据物质的性质考查物质的微观结构】（2025·江苏省盐城市考前指导卷）硼和硅在周期表中处于对角线位置，性质相似但存在差异。硼的熔点(2 076℃)高于硅(1 414℃)，晶体硼的硬度接近金刚石。常温下乙硼烷(B2H6)和甲硅烷(SiH4)都是还原性的气体，B2H6有较大的燃烧热(2 165 kJ·mol－1)，是常见的燃料；SiH4可与CuO共热制Cu。BCl3水解生成一元弱酸硼酸(H3BO3)，Si(OC2H5)4水解生成SiO2；氨硼烷(H3NBH3)、硼氢化钠(NaBH4)是常见的制氢试剂。 下列说法正确的是 A．NH3BH3和NaBH4中都含有配位键 B．晶体硼和晶体硅都是共价化合物 C．SiH4 和BCl3的中心原子的杂化方式相同 D．1 mol SiO2和1 mol金刚石中都含有2 mol共价键 4．【依据物质的性质考查化学方程式正误判断】（2025·江苏省无锡市期末）C、Si及其化合物应用广泛。CH4具有较大的燃烧热（890.3 kJ·mol－1），常用作燃料；工业上可用CH4与H2O反应生产H2，CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ∆H=+161.1 kJ·mol－1；用焦炭还原SiO2可制得粗硅，再发生两步反应可制得精硅：Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)、SiHCl3(g)＋H2(g)Si(s)＋3HCl(g)，反应过程中可能会生成SiCl4；硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是一种矿黏合剂，通入CO2生成H2SiO3沉淀。 下列化学反应表示正确的是 A．制粗硅的化学方程式：SiO2＋2CSi＋2CO↑ B．甲烷-空气碱性燃料电池正极反应式：CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O C．甲烷燃烧的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) ∆H=-890.3 kJ·mol－1 D．硅酸钠溶液中通入过量CO2反应的离子方程式：SiO32－＋CO2＋H2O＝CO32－＋H2SiO3↓ 5．【结合生活中化学的微观结构与考查物质的性质及微观结构分析】(2024•江苏省南京市期中)地球上既有辽阔的海洋也有浩瀚的沙漠。 （1）“从沙滩到用户”的关键第一步反应是利用石英砂可以制备粗硅，其反应的方程式为 ； （2）下图的实验装置中，在试管C中观察到凝胶状的白色沉淀。反应的化学方程式为 。 装置A中发生反应的离子方程式 。有同学依据以上实验得出以下一些结论，其中正确的是 (填序号)。 A．物质的酸性： B．元素的非金属性：Cl>C>Si C．试管B中饱和NaHCO3溶液的主要作用是除去CO2气体中温有的HCl D．在试管B中发生反应的离子方程式为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑ （3）硅酸钠溶液是一种粘稠的液体，这与硅酸根离子的长键结构有关： 在硅酸根离子中每个Si原子都与四个O原子相连形成四面体，人们常称之为“硅氧四面体”，硅氧四面体通过共用O原子可以彼此相连形成长链。 俯视为简化为连成长链 用激光笔照射Na2SiO3溶液，发现有丁达尔现象。依据胶体微粒大小对其中所含原子数的估算，胶体微粒中大约会含有个原子。假设硅酸钠溶液中硅酸根离子含有1000个原子，那么在硅酸根离子的长链中，包含有 个硅氧四面体的结构单元。 考向02 高纯硅的工业制备流程及分析 6．【依据物质的性质及化学原理考查物质的制备】（2025·江苏省南通市开学考）下列说法不正确的是 A．粗硅制备高纯硅的两步反应中硅元素均被氧化 B．制备粗硅的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑ C．1 mol Si含Si-Si键的数目约为2×6.02×1023 D．制备高纯硅的原料气HCl和H2应充分去除O2 7．【结合微型工艺流程考查物质的制备】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）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．金属Al制备：Al(OH)3AlCl3溶液Al B．硝酸制备：NH3NOHNO3 C．无水FeCl3制备： FeCl2溶液FeCl3溶液无水FeCl3 D．高纯硅制备：粗硅SiHCl3高纯硅 8．【结合物质制备工艺流程考查物质的性质、反应类型判断及简单计算】（2026·江苏淮安中学·月考）“中国芯”的发展离不开高纯单晶硅。从石英砂(主要成分为SiO2)制取高纯硅涉及的主要反应用流程图表示如下： 下列说法不正确的是 A．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 B．上述流程中，HCl和H2可以循环利用 C．从基本反应类型角度，反应①②③均为置换反应 D.从能量变化角度，由反应②③推测，反应③是放热反应 9．【结合物质制备实验流程考查实验基本操作、反应原理及简单计算】（2026·江苏无锡中学·阶段考试）近日，清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片，成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅，其流程如图： 制造原理：2Mg +SiO22MgO+Si 除杂原理：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，MgO+2HCl=MgCl2+H2O 下列说法中正确的是 A．操作1、操作2均为过滤 B．SiO2、SiH4均含有共价键，等质量的二者分子数之比为8：15 C．点燃石英砂和镁粉的混合物发生的副反应为2 Mg +SiMg2Si D．当有2mol电子转移时，能生成14 g Si 考向03 碳及其化合物的性质 10. 【结合化学与科技考查元素的原子结构】（2026·江苏镇江市零模）2026年1月13号，我国研制的遥感五十号卫星发射成功。卫星由钛合金、铝合金和碳化硅等材料构成。下列元素基态原子最外层电子数最少的是 A. C B. Al C. Si D. Ti 11. 【以载人航天工程及相关物质的性质为背景考查物质的微观结构、性质及应用】 (2026·江苏省南京市模拟预测)阅读下列材料，完成下面小题：化学化工在载人航天工程中发挥着重要作用。苯酚和甲醛合成的酚醛树脂空心微球能抵御飞船返回时3000℃的极端烧蚀环境；推进剂硝酸羟胺(NH3OH+)的水溶液与催化剂接触可瞬间产生大量N2、O2、水蒸气；CO2可被5A分子筛(一种孔径约为0.5nm的钙型硅铝酸盐晶体)吸附；尿液经减压蒸馏、微滤膜过滤可除去其中的胶体和大分子有机物，再经高温氧化和Ag+杀菌消毒获得饮用水。CO2与H2在加热条件下被催化还原为CH4。 （1）下列说法正确的是 A. 干冰晶胞如图所示，CO2周围最近且等距的CO2有6个 B. NH3OH+中存在非极性共价键和离子键 C. 苯酚和甲醛的碳原子轨道杂化类型均为sp2 D. CH4分子中H-C-H键角小于H2O分子中H-O-H键角 （2）下列化学反应表示不正确的是 A. 电解水：2H2O2H2↑＋ O2↑ B. H2催化还原CO2：CO2 ＋ 4H2 CH4 ＋ 2H2O C. NH3OH+水溶液催化分解：2NH3OH+ ＋ 2NO 2N2↑＋ O2↑＋ 6H2O↑ D. 苯酚和甲醛制备酚醛树脂： （3）下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系不正确的是 A. CO2和O2是非极性分子，可用5A分子筛分离 CO2和O2 B. H2O热稳定性强，可通过高温氧化等措施从尿液中获得饮用水 C. 微滤膜的孔径比胶体粒子小，可用微滤膜除去尿液中的胶体粒子 D. Ag+能使细菌变性，可用Ag+对尿液再生饮用水进行消毒杀菌 12．【考查物质性质与用途的关系】（2026·江苏南京师范大学附属中学·一模）下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A．具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒 B．晶体硅熔点高，可用作半导体材料 C．受热易分解，可用于制胃酸中和剂 D．氨气易溶于水，液氨可用作制冷剂 13．【结合物质的性质及微观模型考查物质的微观结构分析及性质辨识】(25-26高三上·江苏南通·一模)碳物质种类繁多、应用广泛。石墨和金刚石是两种常见的碳单质(结构如下图)，在高温高压下石墨可转变为金刚石。CO可用于合成，具有较大的燃烧热()。超临界是指温度高于31.1℃、压强大于7.38MPa状态下的液体，可用于物质萃取。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A．碳原子最外层有4个电子，石墨具有导电性 B．金刚石中键的键长比石墨中的长，金刚石硬度比石墨的大 C．CO难溶于水，可用于还原 D．超临界是一种非极性溶剂，可用于萃取大豆中的油脂 考向04 碳及其化合物的实验探究 14．【结合生产生活中的化学考查物质性质、分离提纯及用途的关系】（25-26高三上·江苏盐城·期中）海水是人类的宝贵财富。从海水中提取核聚变的核心材料氘(D)；反渗透法淡化海水(海水加压后水分子可透过半透膜而离子不能)；海洋是“蓝碳”的重要载体，海草床通过光合作用吸收二氧化碳并封存。但人类活动产生的大量导致海水酸化，会破坏珊瑚礁(主要成份)。 下列物质性质与分离、用途对应关系正确的是 A．是酸性氧化物，光合作用吸收并封存 B．受热易分解，可治疗胃酸过多 C．有挥发性，用热空气从水中吹出 D．具有还原性，可作制冷剂 15．【结合化学与环境保护考查物质微观结构及分析、实验室制法、方程式正误判断等】（2026·江苏·模拟预测）阅读下列资料，完成以下5个小题： 碳元素是主要能源元素，但其长期、广泛使用导致一系列环境问题。CCUS(的捕集、封存和利用)是化学重点研究和发展的技术，如：饱和食盐水充分氨化后可以捕集制得，可以与溶液反应制取并产生，进一步转化生成的活性可以催化加氢生成，电催化还原可制得等；将与可直接催化合成、等，据计算，每生产1吨可消耗1.4吨，同时间接减少排放4吨，完全燃烧放热726.4 kJ。 （1）下列说法正确的是 A．金刚石、石墨、互为同位素 B．和中原子都采取杂化 C．中元素化合价为+1和-1 D．中氢-氧原子间存在强烈的作用力 （2）实验室模拟氨化饱和食盐水捕集并获得，下列实验原理和装置能达到目的的是 A．制取 B．除去中 C．制取 D．制取 （3）下列关于碳及其化合物的性质与用途正确且有因果关系的是 A．不能燃烧也不助燃，用于扑灭金属钠着火引起的火灾 B．和都是极性分子，根据“相似相溶”原则，易溶于水 C．间能形成氢键，故熔点比高 D．有还原性，可用作空气-甲醇燃料电池的燃料 （4）下列化学反应表示正确的是 A．碳酸氢铵加入饱和食盐水中： B．转化为活性 C．催化还原制得 D．甲醇燃烧热化学方程式：   （5）活性催化加氢生成的总反应为，可能的反应历程如图所示。下列说法不正确的是 A．时，中 B．该反应平衡常数 C．该步骤中吸附在上的与结合 D．能帮助断裂键，加快反应速率 16．【依据物质的性质及图示信息考查物质分离、反应机理探究等】（2025·江苏省无锡市期末）CO2的分离回收和资源化利用具有重要意义。 Ⅰ．CO2的分离回收 乙醇胺类水溶液对CO2气体具有优良的吸收性能。在20～40℃条件下，单乙醇胺(HOCH2CH2NH2)（）水溶液吸收CO2生成单乙醇氨基碳酸盐，升温至较高温度可实现吸收剂的再生。在吸收过程中，部分单乙醇胺会与CO2反应生成单乙醇氨基甲酸盐，对设备有强腐蚀性。N-甲基二乙醇胺[(CH3)N(CH2CH2OH)2]水溶液吸收CO2时，生成氨基碳酸氢盐，较低温度即可实现吸收剂再生。 （1）单乙醇胺水溶液吸收CO2生成单乙醇氨基碳酸盐的反应是_________（填“吸热”或“放热”）反应。 （2）利用20%单乙醇胺水溶液吸收CO2，测得高于40℃时，单乙醇胺水溶液吸收CO2的吸收率随温度升高呈现下降趋势，其主要原因是_________________________________________。 （3）单乙醇胺与CO2反应生成单乙醇氨基甲酸盐，该过程分两步进行： HOCH2CH2NH2XY（单乙醇氨基甲酸盐） 其中第①步反应类型为____________。 （4）与N-甲基二乙醇胺相比，单乙醇胺作为CO2吸收剂的缺点是__________________________。 Ⅱ．CO2的资源化利用 某研究团队使用催化二氧化碳加氢制甲醇。 （5）反应选择性研究。将一定比例CO2和H2的混合气体匀速通过装有Ni-Co/γ-Al2O3催化剂的反应器，测得CO2的转化率和产物的选择性随流动时间的变化如图-1所示，催化剂表面反应随流动时间的变化示意图如图-2所示，甲醇选择性发生变化的原因是____________________________________。 （6）反应机理研究。中间体*CHOOH转化为中间体*CHO是反应的决速步骤，表面氢或活性氢参与反应过程中的能量变化和部分中间体结构示意图分别如图-3和图-4所示。更有利于反应进行的氢为__________（填“表面氢”或“活性氢”），从结构和能量的视角分析其原因是_________________________________________________________。 考向05 传统硅酸盐材料及性能 18．【传统手工艺品与学科知识结合】(2025•“八省联考”河南卷)我国传统手工艺品是劳动人民的智慧结晶，并随着时代发展不断创新。下列手工艺品中主要成分为无机物的是 A．云锦 B．牡丹瓷 C．麦秆画 D．油纸伞 19. 【结合化学与生产生活考查物质（材料）的分类】（2026·江苏盐城市考前指导卷）2026年3月，张雪机车在世界超级摩托车锦标赛葡萄牙站首次夺冠。下列说法错误的是 A. 车身用的碳纤维是新型无机非金属材料 B. 车座用的高密度聚氨酯材料是混合物 C. 发动机气缸用的不锈钢属于合金材料 D. 发动机外壳用的氮化硅陶瓷基复合材料属于硅酸盐材料 20. 【依据材料信息考查微观粒子的结构】（2025·江苏苏州第一学期质量测试）碳族元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。甲烷是清洁能源，燃烧热大(890.3kJ·mol－1)，完全燃烧生成CO2，CO2催化加氢可制CH4；Na2CS3是一种杀菌剂；电解还原SiO2可制得半导体材料晶体Si，四氯化锗(GeCl4)水解可得到GeO2；醋酸铅[(CH3COO)2Pb]易溶于水，难电离，醋酸铅溶液可用于吸收H2S气体。 下列说法正确的是 A．晶体Si属于分子晶体 B．1 mol CS32－中含有σ键数为3 mol C．GeCl4的空间构型为平面正方形 D．CO2中的C原子和SiO2中的Si原子杂化方式相同 考向06 新型无机非金属材料及应用 21．【材料、能源、医药与学科知识结合】（25-26高一下·江苏南京·期末）“新质生产力”涵盖创新材料、新能源、生物医药等产业链。下列说法正确的是 A．耐高温材料碳化硅属于新型无机非金属材料 B．导电塑料聚乙炔属于金属材料 C．新型储氢材料石墨烯属于烃类 D．纳米半导体CdTe量子点属于胶体 22．【结合生活中的化学物质及用途考查物质的辨识】（25-26高一下·江苏淮安·阶段检测）2026年江苏省城市足球联赛(苏超)开幕式于2026年4月11日晚在常州奥林匹克体育中心体育场举行。十三面柔性飞天屏在体育场上方营造出科技与运动交融的氛围。下列制作柔性屏的材料中，属于新型无机非金属材料的是 A．导电材料——银纳米线 B．柔性基底——通用塑料 C．薄膜晶体管——低温多晶硅 D．发光层——有机小分子聚合物 23．【结合新科技考查物质的辨识、变化及原理分析】（2026·江苏·二模）2025年巴黎AI峰会上，DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法不正确的是 A．全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料 B．甘油被用作全息投影设备的冷却剂，主要利用其强吸水性 C．空气显示影像时通过电激发氧气发光，该过程属于物理变化 D．全息投影技术常用卤化银作光敏材料，利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点 24．【结合新物质的制备流程考查物质的分离提纯、原理分析及用途】(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)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N2(含少量O2)合成氮化硅的工艺流程如下： 以下说法不正确的是 A．N2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 重难·创新演练 1． (2026·江苏省常熟市常熟中学适应性考试) 有利于实现“碳达峰、碳中和”的是 A. 风能发电 B. 粮食酿酒 C. 燃煤脱硫 D. 石油裂化 2．(2025•海南省直辖县级单位高三模拟)“新质生产力”的概念中，“新”的核心在于科技创新。下列有关说法正确的是 A．光纤是量子通信技术中传输介质的重要材料，其主要成分为晶体硅 B．我国首创了从CO2到淀粉[化学式为(C6H10O5)n]的合成，原料和产品均属于氧化物 C．我国北斗卫星导航系统的星载铷钟，所用的Rb元素位于元素周期表中的s区 D．我国研发的小型核反应堆“零龙一号”以235U为核燃料，235U与238U化学性质不同 3. (2026·江苏省淮安市=市考前信息卷)甲烷化是一种高效、有前景的碳捕集利用技术。某种以为催化剂实现甲烷化的原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 物质a为 B. 反应过程中，存在键与键的断裂 C. 生成，理论上消耗 D. 由原理可知，反应过程中适当增加催化剂氧原子空位，可提高催化效果 4．(2025•山西吕梁模拟)回首百年征程，我国在科技领域不断创新和超越，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天问一号”着陆火星，探测到火星陨石中含有的和的化学性质不同 B．“长征二号F”运载火箭的推进剂为偏二甲肼-四氧化二氮，四氧化二氮为酸性氧化物 C．“蛟龙号”船体使用的是钛合金，钛合金为金属材料 D．隐形战机的隐身涂层材料之一为石墨烯，石墨烯是一种有机高分子材料 5．（25-26高一上·江苏·期末）孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成均可表示为：(x、y为正整数且，) 实验一：取一定量孔雀石和石青分别与过量盐酸反应，测得孔雀石消耗的物质的量与生成的的物质的量之比为4：1，石青为3：1。 实验二：现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量浓盐酸，将所得气体干燥后用碱石灰吸收，碱石灰增重。灼烧另一份样品使其完全分解，残留固体的质量为。 下列说法正确的是 A．孔雀石的化学式为 B．石青与足量稀盐酸反应生成的与的物质的量之比为1：2 C．根据实验二中相关数据可得混合样品中孔雀石和石青的物质的量均为 D．与足量的盐酸反应，消耗的物质的量为 6.（2025高三下·辽宁沈阳·月考）硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体Si(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1∶3的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。 下列说法不正确的是 A．大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关 B．六元环的硅酸盐阴离子化学式为(SiO3 C．石棉的化学式为CaMg3Si4O10 D．双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为4∶11 7. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ① ② 、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B. 反应②的焓变 C. L9处的的体积分数大于L5处 D. 混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 8. (2026·江苏省常熟市常熟中学适应性考试) 氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景，通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)： Ⅰ.将浓、、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中，剧烈搅拌下，分批缓慢加入粉末，塞好瓶口。 Ⅱ.转至油浴中，35℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水。升温至98℃并保持1小时。 Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加至悬浊液由紫色变为土黄色。 Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。 Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。 Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。 回答下列问题： （1）装置图中，仪器a、c的名称分别是_______、_______，仪器b的进水口是_______(填字母)。 （2）步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入粉末并使用冰水浴，原因是_______。 （3）步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是_______。 （4）步骤Ⅲ中，的作用是_______(以离子方程式表示)。 （5）步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在来判断。检测的方法是_______。 （6）步骤Ⅴ可用试纸检测来判断是否洗净，其理由是_______。 9. (2026·江苏省南通中学模拟预测)对CO2的捕获、利用已成为前沿科技竞争的焦点。 （1）直接碳燃料电池能够将固体碳(如煤、生物质炭等)的化学能直接转化为电能，并生成高纯度CO2。其使用Li2CO3-K2CO3等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。 ①在正极，CO2和O2反应生成，电极反应式为___________。 ②在负极，固体碳燃料(用C表示)发生一系列反应，其中反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ∆H=+172kJ·mol-1，在高温下(>700°C)有利于自发进行的原因是___________。 （2）CO2电还原与氯碱工艺可联产CO、Cl2和KHCO3，其工作原理如图2所示。 ①阴极上CO2选择性还原为CO，同时会生成少量H2。一定条件下，阳极产生22.4L(标准状况)Cl2时，阴极生成气体的总质量为26.7g。则该条件下，阴极生成CO的法拉第效率为___________。［法拉第效率=×100％］ ②CO2还原为CO的反应在钴卟啉催化剂(简化为Co-N4结构)表面进行，催化循环过程的简化模型如图3所示。若此过程中N元素化合价不变，则Co元素化合价变化的步骤有：___________(填序号)。 （3）通过CO2制备Ca(HCO3)2有潜在价值，但Ca(HCO3)2固体难以从其水溶液中分离。 ①研究发现，Ca(HCO3)2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱中O-H键的稳定性。为得到Ca(HCO3)2固体，可采取的合理措施为___________。 ②采用热重法可分析固体组成。依据图4，可判断所得固体主要是Ca(HCO3)2而不是CaCO3的理由是___________。 10. (2026·江苏省金陵中学、南京外国语学校、海安高级中学联考)煤是我国主要能源之一，其综合利用对保障能源安全具有重大意义。 （1）煤气化技术被认为是一种提高燃烧效率的有效途径。 煤气化发生的反应： 。若1 mol C(s)完全燃烧生成放出的热量为；先气化再燃烧生成和放出的总热量为，则___________(填“＞”、“＜”或“=”)。煤气化能提高燃烧效率的原因是___________。 （2）水煤气变换反应是调节的比值的重要方法。 ①水煤气变换反应： 。利用为催化剂可实现水煤气变换，该反应分两步完成：反应Ⅰ：，反应Ⅱ的化学方程式：___________。 ②实际工业中，水煤气变换反应需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图-1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水的方式降温，在答题卡上作出CO平衡转化率随温度变化的曲线___________。 （3）以合成气(CO和)为原料生产液体燃料是实现我国能源安全的重要途径。 ①在一定条件下合成液体燃料主要包括以下反应： 主反应： 副反应Ⅰ： 副反应Ⅱ：催化剂表面还可能存在烯烃的二次吸附加氢反应 将@催化剂在与PFTS(全氟癸基三乙氧基硅烷)在乙醇中反应，得到@改性催化剂(如图-2所示)。改性前后在不同CO转化率下的选择性对比如图-3所示。改性后的催化剂能降低选择性的原因是___________。 ②铁催化剂中助剂效应非常明显，通常加入过渡金属作为助剂对其催化性能进行调变。第一长周期过渡金属的量子力学计算结果如图-4所示。过渡金属对CO吸附能力明显强于的原因是___________；如果仅以合成气组成对表面的最大结合能作为唯一判断依据，则___________(填写元素符号)应该是最佳催化剂助剂。加入催化剂助剂后，烯烃的选择性将___________。(填“增大”、“减小”、“不变”) 真题·实战演练 1．(2026·甘肃高考真题)下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无机非金属材料的是 A．劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏) B．红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏) C．陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏) D．谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏) 2．(2026·河北卷，1，3分)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 3. （2026·云南·高考真题）化学强国，筑梦未来。下列说法错误的是 A. “雪豹”轮式载具所用耐寒轮胎，属特种橡胶 B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板，属陶瓷材料 C. “天舟七号”飞船所用石英加速度计，核心部件含二氧化硅 D. “深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳，主要成分为有机高分子 4. （2026·贵州·高考真题）高效转化和利用CO2是实现国家“双碳”目标、推动能源转型、培育绿色低碳新质生产力的关键路径。下列过程不涉及CO2化学变化的是 A. CO2经光电催化转化为有机化合物 B. CO2与天然气催化制备合成气(CO、H2) C. CO2参与喀斯特地貌中石灰岩的溶蚀与沉积 D. CO2超临界流体用作“超碳一号”发电系统的传热介质 5.（2026·河南高考真题） 物质的微观结构决定宏观性质，下列结构特征不能解释其性质的是 选项 结构特征 性质 A． 金刚砂(SiC)属于共价晶体，C-Si键的键能大 金刚砂硬度大、熔点高 B． 苯分子中存在大键 苯难溶于水 C． 对羟基苯甲醛只形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛易形成分子内氢键 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 D． 基态氩原子的最外层电子数为8，原子结构稳定 氩气性质稳定，不易形成化合物 A. A B. B C. C D. D 6．(2025·云南·高考真题)画中有“化”，多彩中华。下列叙述正确的是 A．岩彩壁画颜料所用贝壳粉，主要成分属于硅酸盐 B．油画颜料调和剂所用核桃油，属于有机高分子 C．竹胎漆画颜料赭石的主要成分氧化铁，耐酸、碱 D．水墨画墨汁的主要成分碳，常温不易被氧化 7．（2025·江苏·高考真题）中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。黑火药(主要成分：、S和C)是中国古代四大发明之一。侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合，突破了国外制碱技术封锁。我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素；采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。徐光宪提出的稀土串级萃取理论使我国稀土提取技术取得重大进步。屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(，含)在治疗疟疾中起到重要作用。闵恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。 下列化学反应表示正确的是 A．黑火药爆炸： B．电解饱和溶液制： C．重油裂解获得的丙烯制聚丙烯： D．向饱和氨盐水中通入过量： 8．（2025·江苏高考真题）海洋出水铁质文物表面有凝结物，研究其形成原理和脱氯方法对保护文物意义重大。 （1）文物出水清淤后，须尽快浸泡在稀NaOH或Na2CO3溶液中进行现场保护。 ①玻璃中的SiO2能与NaOH反应生成___________(填化学式)，故不能使用带磨口玻璃塞的试剂瓶盛放溶液。 ②文物浸泡在碱性溶液中比暴露在空气中能减缓吸氧腐蚀，其原因有______________________________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 碳、硅及无机非金属材料（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A D A A —— A D D C D CCA A 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 D C BCDAB —— D B D B A C B B 5．（1） SiO2+2CSi+2CO↑ （2） Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓ CO32-+2H+=H2O+CO2↑ ACD （3）250 16．（1）放热 （2）温度升高，CO2溶解度下降，单乙醇氨基碳酸盐发生分解 （3）加成反应 （4）单乙醇胺水溶液吸收CO2生成稳定性强的碳酸盐，吸收液再生能耗大；副产物单乙醇氨基甲酸盐对设备有强腐蚀性 （5）随着流动时间增加，催化剂表面NiOx增多，有利于CO2选择性生成CO，不利于CO2选择性生成CH3OH （6）①活性氢 ②表面氢与金属原子之间存在作用力，且表面氢结合氧原子的方向阻力大，两者共同导致表面氢参与的反应活化能高，反应速率慢 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 A C C C B C C 8．（1）滴液漏斗 三颈烧瓶 d （2）反应放热，防止反应过快 （2） 反应温度接近水的沸点，油浴更易控温 （4） （3） 取少量洗出液，滴加BaCl2，没有白色沉淀生成 （6）H+与Cl-电离平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl-洗净 9. （1） ①. ②. 该反应ΔH＞0，ΔS＞0 （2）①. 95% ②. I、II （3）①. 选择极性小的溶剂（或用乙醇作溶剂） ②. CaCO3固体加热分解只有一次失重阶段（或一个失重台阶），且固体残留率为56%；Ca(HCO3)2固体加热分解会有两次失重阶段（或两个失重台阶），且固体残留率分别为62%、35%，与图示更接近。 10. （1）①. ＜ ②. 煤气化后与O2接触面积增大，反应速率v加快 （2）①. ②. （3）①. 催化剂表面覆盖疏水性基团，不利于H2O吸附，减少副反应，使CO2选择性降低 ②. CO能提供孤电子对与过渡金属形成配位键 ③. Mn ④. 增大 真题·实战演练 1 2 3 4 5 6 7 A B B D B D D 8．①Na2SiO3 ②碱性环境抑制吸氧腐蚀正极反应的进行，反应速率减慢；碱性溶液中，O2溶解度较小，减少文物与O2的接触，减缓吸氧腐蚀 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $