第4部分 第4讲 碳、硅及无机非金属材料-【名师带你过关】2026-2027学年高考化学一轮复习

第四讲　碳、硅及无机非全属材料 知识点清单 考点一　碳族元素　碳 (1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)× (8)√　(9)√ 考点二　硅及其重要化合物 (1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√　(7)× (8)×　(9)× 考点三　无机非金属材料 (1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)× 模拟训练 1.B　【解析】 单质硅具有良好的半导体性能,可用作芯片,A正确;SiC(碳化硅)属于新型陶瓷,铝基复合材料是金属基体与增强体的结合,不属于硅酸盐,B错误;六方与立方金刚石均为碳元素的不同晶型,互为同素异形体,C正确;硅基半导体利用了单质硅的半导体性能,光纤材料主要成分为SiO2,D正确。 2.A　【解析】 陶瓷的主要成分是硅酸盐,莫莱石(3Al2O3·2SiO2)属于硅酸盐,A正确;Fe2O3通常呈红棕色,青釉的青色可能源于Fe2+或其他杂质,而非Fe2O3,B错误;青釉瓷器经高温烧结后结构致密,少量CaO被包裹,不会与水充分反应,仍可盛水,C错误;高温结构陶瓷(如氮化硅)与传统陶瓷(硅酸盐)成分不同,D错误。 3.A　【解析】 A.CO2为分子晶体,分子间通过分子间作用力连接,而SiO2为共价晶体,Si与O之间通过共价键连接,因此CO2熔点低于SiO2,A错误;B.原子半径C<Si,C原子得电子能力更强,故电负性C>Si,B正确;C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性C>Si,故酸性H2CO3>H2SiO3,C正确;D.非金属性C>Si,C原子得电子能力更强,同时C的原子半径小于Si,故C—H键能大于Si—H,热稳定性CH4>SiH4,D正确;故答案选A。 4.B　【解析】 A项,SiO2可用于制造光导纤维,Si是半导体,可用于制造计算机芯片,A正确;B项,天然水晶的主要成分是二氧化硅,不属于硅酸盐产品,B错误;C项,制造普通玻璃的主要原料是石英砂、纯碱和石灰石,C正确;D项,氢氟酸能和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,因此浓HF溶液可用于刻蚀玻璃,D正确;故选B。 5.C　【解析】 A.二氧化硅和氢氟酸反应是特殊反应,不能用于比较非金属性强弱,A错误;B.高温下的反应不能说明酸性强弱,也就不能说明非金属性的强弱,B错误;C.二氧化碳和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,说明碳酸比硅酸酸性强,即可知碳的非金属性比硅强,C正确;D.反应中碳的还原性比硅强,不能比较非金属性强弱,D错误;故选C。 6.D　【解析】 石青[Cu3(CO3)2(OH)2]和石绿[Cu2(OH)2CO3]均由金属阳离子(Cu2+)、C和OH-组成,属于碱式盐,A正确;云母化学式KAl2(AlSi3O10)(OH)2可拆分为氧化物形式:K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O,B正确;朱砂(HgS)和雄黄(As4S4)中S均为-2价,C正确;石青、石绿为碱式碳酸盐,会与酸反应(如与盐酸生成CO2),不耐酸腐蚀,D错误。 7.C　【解析】 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。装置Ⅰ产生的H2含水蒸气,装置Ⅱ需干燥H2,盛装浓H2SO4合理;SiHCl3沸点31.85 ℃,需使其汽化进入反应管,装置Ⅲ应加热(如温水浴)而非冰水,A错误;实验时应先打开活塞K通入H2排尽装置内空气,防止H2与空气混合加热爆炸,再加热管式炉,B错误;SiHCl3遇水发生水解:SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+3HCl+H2↑,生成H2,O2与H2混合高温易爆炸且Si易被氧化,故需严格控制无水无氧,C正确;装置Ⅰ为固液不加热型,稀NaOH与NH4Cl固体反应生成NH3·H2O,NH3极易溶于水,无法逸出,且制备NH3需浓碱或加热,D错误。 8.D　【解析】 Ⅰ中发生的反应有2Mg+SiO22MgO+Si、2Mg+SiMg2Si;Ⅱ中MgO、Mg2Si与盐酸反应。A项,因为SiO2与镁反应需要能量,所以Ⅰ中引燃时用镁条,利用了镁条燃烧放出大量的热,A正确;B项,因为硅与盐酸不反应,所以Ⅱ中主要反应有MgO+2HCl2MgCl2+H2O、Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑,B正确;C项,因为SiH4容易自燃,所以为防止SiH4自燃,Ⅱ需隔绝空气,C正确;D项,因为电负性:Si<H,所以SiH4中硅元素为+4价,而Mg2Si中硅元素为-4价,所以在Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑中,含硅元素的物质体现还原性,D错误;故选D。 9.【答案】 (1)SiO2+2CSi+2CO↑　(2)球形干燥管 (3)HCl和Si反应生成SiHCl3和H2,会使产品纯度降低,(或Cl2和H2混合共热易发生爆炸)　(4)SiCl4在收集瓶e中液化,压强减小,烧碱溶液倒吸入收集瓶e中(或烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶,SiCl4发生水解)　(5)3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl　c 【解析】 由实验装置图可知,装置A中高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的无水氯化钙用于干燥氯气,装置D中氯气与硅高温条件下反应生成四氯化硅,装置E用于冷凝收集四氯化硅,装置F中用于冷凝回流四氯化硅,提高产品的产率,装置G盛有的碱石灰用于吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入E中导致四氯化硅水解。(1)工业制粗硅的反应为二氧化硅与碳在高温下反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑;(2)由实验装置图可知,装无水氯化钙的仪器为球形干燥管;(3)由题给信息可知,若拆去B装置,氯气中混有的氯化氢气体进入D中会与硅高温条件下反应生成三氯硅烷和氢气,导致实验制得的四氯化硅中混有杂质,且反应生成的氢气和氯气混合共热会发生爆炸;(4)若用图甲装置替代E、F、G装置,四氯化硅在收集瓶e中液化后,瓶中气体压强减小,氢氧化钠溶液会倒吸入收集瓶e中,且氢氧化钠溶液产生的水蒸气进入广口瓶e中,会导致四氯化硅发生水解,使得产品不纯;(5)由题意可知,制备氮化硅的反应为氨气与四氯化硅高温条件下反应生成氮化硅和氯化氢,反应的化学方程式为3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl,反应生成的氯化氢极易溶于水,用水吸收氯化氢时,应防止产生倒吸。 真题突破 1.B　【解析】 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。 SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;盐酸参与的反应为MgO+2HClMgCl2+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;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;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SiO2+2Mg Si+2MgO,D正确。 2.D　【解析】A项,工业合成氨是利用氮气和氢气在高温、高压催化剂的条件下反应生成的,反应方程式为N2+3H2　2NH3,A正确;B项,工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的,反应方程式为H2+Cl22HCl,B正确;C项,工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅,反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,C正确;D项,冶炼金属镁是电解熔融氯化镁,反应方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,D错误;故选D。 3.C　【解析】 A项,草酸属于二元弱酸,即乙二酸,属于有机物,A错误;B项,C60与石墨是碳元素的不同单质,互为同素异形体,B错误;C项,Cu为ⅠB族,属于过渡元素,C正确;D项,催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,反应焓变不变,D错误;故选C。 4.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。 5.【答案】 (1)检查装置气密性　当管式炉中没有固体剩余时　C、D之间没有干燥装置,D之后没有处理氢气的装置 (2)SiHCl3+5NaOH(浓)Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O (3)①高温灼烧　②冷却　AC　×100% 【解析】 (1)制备SiHCl3时,由于氯化氢、SiHCl3和氢气都是气体,所以组装好装置后,要先检查装置气密性,然后将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中,通入氯化氢气体,排出装置中的空气,一段时候后,接通冷凝装置,加热开始反应,当管式炉中没有固体剩余时,即硅粉完全反应,SiHCl3易水解,所以需要在C、D之间加一个干燥装置,防止D中的水蒸气进入装置C中,另外氢氧化钠溶液不能吸收氢气,需要在D后面加处理氢气的装置,故答案为:检查装置气密性;当管式炉中没有固体剩余时;C、D之间没有干燥装置,没有处理氢气的装置; (2)已知电负性Cl>H>Si,则SiHCl3中氯元素的化合价为-1,H元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,所以氢氧化钠溶液和SiHCl3反应时,要发生氧化还原反应,得到氯化钠、硅酸钠和氢气,化学方程式为SiHCl3+5NaOH(浓)Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O,故答案为SiHCl3+5NaOHNa2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O; (3)m1 g样品经水解,干燥等预处理过程得到硅酸水合物后,高温灼烧,在干燥器中冷却后,称量,所用仪器包括坩埚和干燥器,所得固体氧化物为二氧化硅,质量为m2 g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)= mol,样品纯度为×100%=×100%,故答案为:高温灼烧;冷却;AC;×100%。 6.【答案】 (1)四面体　sp3　Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强,Si(NH2)4中Si—N键能相对较小;产物中气态分子数显著增多(熵增)　(2)AB　(3)共价晶体　SiP2 【解析】 (1)Si(NH2)4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以Si(NH2)4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3,分子的空间结构(以Si为中心)名称为四面体;氨基(—NH2)氮原子形成3个σ键,含有1对孤对电子,N原子杂化轨道数目为4,N原子轨道的杂化类型是sp3;Si周围的NH2基团体积较大,受热时斥力较强,Si(NH2)4中Si—N键能相对较小;产物中气态分子数显著增多(熵增),故Si(NH2)4受热不稳定,容易分解生成Si3N4和NH3; (2)电子排布式分别为①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,可推知分别为基态Si原子、Si+离子、激发态Si原子;A.激发态Si原子有四层电子,Si+离子失去了一个电子,根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知,微粒半径:③>①>②,选项A正确;B.根据上述分析可知,电子排布属于基态原子(或离子)的是①②,选项B正确;C.激发态Si原子不稳定,容易失去电子;基态Si原子失去一个电子是硅的第一电离能,Si+离子失去一个电子是硅的第二电离能,由于I2>I1,可以得出电离一个电子所需最低能量:②>①>③,选项C错误;D.由C可知②比①更难失电子,则②比①更容易得电子,即得电子能力:②>①,选项D错误;答案选AB; (3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图可知,原子间通过共价键形成的空间网状结构,形成共价晶体;根据均摊法可知,一个晶胞中含有8×+6×=4个Si,8个P,故该化合物的化学式为SiP2。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四讲　碳、硅及无机非金属材料 考点一　碳族元素　碳 　　1.碳族元素 (1)碳、硅、锗、锡、铅均属于第ⅣA族元素,又称碳族元素,其价电子排布式为ns2np2。 (2)碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳和足球烯等,它们互为同素异形体。 2.金刚石、石墨、C60的物理性质 金刚石 石墨 C60 晶体 类型 共价晶体 混合型晶体 分子晶体 物理 性质 熔点高,硬度大,不导电 熔点高,硬度小,能导电 熔点低,不导电 主要 用途 钻石制作,切割工具,钻探机的钻头等 做电极、润滑剂、铅笔芯 广泛应用于超导、医学领域 　　3.碳及其氧化物 (1)C ①与O2反应 O2充足:C+O2CO2。 O2不足:2C+O2(不足)2CO。 ②与氧化物反应 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑。 C+H2O(g)CO+H2(制取水煤气)。 ③与酸反应 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。 C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (2)CO ①物理性质:无色无味气体,有毒,难溶于水。 ②化学性质 可燃性2CO+O22CO2。 还原性3CO+Fe2O32Fe+3CO2。 (3)CO2 ①物理性质:无色无味的气体,能溶于水,固态CO2俗称干冰。 ②化学性质 CO2(少量)+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。 2CO2(足量)+Ca(OH)2Ca(HCO3)2。 考点二　硅及其重要化合物 　　1.硅的存在 在自然界中,硅元素仅以化合态存在,其含量在地壳中仅次于氧,主要以氧化物和硅酸盐的形式分布。 2.硅单质 (1)常温下不活泼,一般不与其他物质反应,但可以与氟、氢氟酸、碱反应。 与F2反应:Si+2F2SiF4; 与HF反应:Si+4HFSiF4↑+2H2↑; 与NaOH反应:Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑。 (2)在加热的条件下可以与氧气、氯气等反应。 (3)粗硅的制取:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑。 (4)硅单质的用途 ①良好的半导体材料;②硅太阳能电池;③计算机芯片。 3.二氧化硅 (1)物理性质:硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,不溶于水。 (2)化学性质 SiO2为酸性氧化物,是硅酸的酸酐。 ①SiO2可以与碱反应,生成硅酸盐,如与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O。 ②在高温条件下可以与碳酸盐反应,如与碳酸钙反应的化学方程式为SiO2+CaCO3CaSiO+CO2↑。 ③在高温条件下,能够与碱性氧化物反应,如与氧化钙反应的化学方程式为SiO2+CaOCaSiO3。 ④常温下与氢氟酸反应的化学方程式为SiO2+4HFSiF4↑+2H2O,可用于刻蚀玻璃。 (3)用途:光导纤维、光学仪器、电子部件。 4.硅酸(H2SiO3) 5.硅酸盐 (1)硅酸盐是由硅、氧及金属元素组成的化合物总称,它是构成地壳岩石的主要成分。 (2)硅酸钠:硅酸钠溶液俗称为水玻璃,溶液呈碱性,是一种无色黏稠液体,广泛应用于制备黏合剂、防腐剂及耐火材料。 (3)硅酸盐以氧化物形式表示的顺序为:活泼金属氧化物→较不活泼金属氧化物→二氧化硅→水,各氧化物之间以“·”符号隔开。 如,石棉(CaMg3Si4O12)用氧化物的形式表示为CaO·3MgO·4SiO2。 6.硅及其重要化合物转化关系 (1)硅及其化合物关系图 (2)写出图中序号对应的化学方程式。 ①SiO2+2CSi+2CO↑; ②Si+3HClSiHCl3+H2; ③SiHCl3+H2Si+3HCl; ④SiO2+4HFSiF4↑+2H2O; ⑤H2SiO3H2O+SiO2; ⑥SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(或SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑); ⑦Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓(或Na2SiO3+2HCl2NaCl+H2SiO3↓); ⑧SiO2+CaOCaSiO3(或SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑); ⑨Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑。 ⑩Si+2F2SiF4 (2)非金属性:C>Si,则热稳定性:CH4>SiH4 (　　) (3)SiO2是酸性氧化物,可溶于强碱(NaOH),不溶于任何酸 (　　) (4)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是一种建筑行业常用的黏合剂 (　　) (5)SiO2能与HF反应,因此可用HF刻蚀玻璃 (　　) (6)向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶 (　　) (7)石英是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能 (　　) (8)工业上制取粗硅的反应是SiO2+CSi+CO2↑ (　　) (9)因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸酸性比碳酸强 (　　) 考点三　无机非金属材料 　　1.传统无机非金属材料 水泥 玻璃 陶瓷 主要原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英砂 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑 　　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 YBaCuO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、超声波探伤仪和点火器等 生物 陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨、人造关节等 　　3.传统无机非金属材料与新型无机非金属材料的区别 类别 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 主要 特性 ①抗腐蚀、耐高温; ②质脆、经不起热 冲击 ①高强度、硬度,耐高温;②具有电学特性;③具有光学特性;④具有生物功能 (2)二氧化硅可用于生产玻璃 (　　) (3)碳化硅俗称金刚砂,它可用于高温结构陶瓷的制作 (　　) (4)压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化 (　　) (5)石墨烯的电阻率低,热导率也低 (　　) (6)传统的无机非金属材料均为硅酸盐材料 (　　) 1.(2026·江苏南京第十三中学学情检测)材料是人类赖以生存和发展的物质基础,而无机非金属材料在各个领域都扮演着重要的角色。下列说法错误的是 (　　) A.华为Mate 80 5G手机搭载“麒麟9300”手机芯片的主要成分是单质硅 B.“天问一号”探测器上使用的新型SiC增强铝基复合材料属于新型硅酸盐材料 C.我国科学家首次人工合成纯相六方金刚石,六方金刚石是立方金刚石的同素异形体 D.现代AI依赖的算力源自硅基半导体,而二氧化硅制成的光纤承担全球AI数据交换 2.(2026·湖北省云学联盟月考 )青釉瓷是中国最早出现的一种瓷器,分析青釉瓷器文物发现有一定量的莫莱石 (3Al2O3·2SiO2)及少量的Fe2O3、CaO和MgO。下列说法正确的是 (　　) A.陶瓷的主要成分是硅酸盐 B.青釉瓷器呈青色是因为瓷体中含有Fe2O3 C.CaO遇水会生成Ca(OH)2,所以青釉瓷器不可盛水 D.高温结构陶瓷与传统陶瓷相比,成分相同,结构不同 3.(2023·北京朝阳·统考二模)下列关于同主族元素C、Si及其化合物的性质比较和原因分析不正确的是 (　　) 选项 性质比较 原因分析 A 熔点:CO2<SiO2 摩尔质量:CO2<SiO2 B 电负性:C>Si 原子半径:C<Si C 酸性:H2CO3>H2SiO3 非金属性:C>Si D 热稳定性:CH4>SiH4 键能:C—H>Si—H 4.(2025·江苏省南通期末联考)下列有关物质的用途的说法不正确的是 (　　) A.SiO2可用于制造光导纤维,Si可用于制造计算机芯片 B.天然水晶属于硅酸盐产品 C.石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃 D.浓HF溶液可用于刻蚀玻璃 5.由下列实验事实得出碳元素与硅元素的非金属性强弱比较结论正确的是 (　　) A.SiO2能与HF反应,CO2不能与HF反应,可知碳的非金属性强于硅 B.由反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑可知,硅的非金属性强于碳 C.CO2通入Na2SiO3溶液产生白色沉淀,酸性H2CO3>H2SiO3可知,碳的非金属性强于硅 D.由SiO2+2CSi+2CO↑可知,碳的非金属性强于硅 6.(2026·河北邢台卓越联盟开学)毗卢寺壁画(如图甲)位于石家庄市西北郊毗卢寺内,与敦煌、永乐宫、法海寺壁画并称“中国四大壁画”。壁画色彩使用了天然矿物颜料如石青[Cu3(CO3)2(OH)2]、石绿[Cu2(OH)2CO3]、云母[KAl2(AlSi3O10)(OH)2]、朱砂(HgS)、雄黄(As4S4、分子结构如图乙)等,历经600余年仍色彩鲜亮。下列有关说法错误的是 (　　) A.石青与石绿的主要成分均属于碱式盐 B.云母的化学式可写为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O C.朱砂和雄黄的中硫元素化合价相同 D.以上矿物颜料的主要成分耐酸碱腐蚀稳定性极佳 7.(2026·河南南阳开学考试)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.整个过程必须严格控制无水无氧,因为SiHCl3遇水会生成氢气 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气 8.(2024·北京市西城区一模)硅是电子工业的重要材料。利用石英砂(主要成分为SiO2)和镁粉模拟工业制硅的流程示意图如下。 已知:电负性:Si<H。 下列说法不正确的是 (　　) A.Ⅰ中引燃时用镁条,利用了镁条燃烧放出大量的热 B.Ⅱ中主要反应有MgO+2HCl2MgCl2+H2O、Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑ C.为防止SiH4自燃,Ⅱ需隔绝空气 D.过程中含硅元素的物质只体现氧化性 9.(2024·四川省内江市威远中学期中)“中国芯”的发展离不开单晶硅,工业上制高纯硅,先制得粗硅,再制高纯硅。 Ⅰ.请回答: (1)工业制粗硅反应的化学方程式为  　。  Ⅱ.某小组拟在实验室用如图所示装置模拟探究四氯化硅的制备和应用(夹持装置已省略)。 已知有关信息: ①Si+3HClSiHCl3+H2,Si+2Cl2SiCl4; ②SiCl4遇水剧烈水解,SiCl4的熔点、沸点分别为-70.0 ℃、57.7 ℃。 请回答下列问题: (2)装无水氯化钙的仪器名称是　　　　　。  (3)若拆去B装置,可能的后果是(写出一个即可)　　　　　。  (4)有同学最初将E、F、G装置设计成图甲所示装置,图甲装置的主要缺点是　　　　　(写出一个即可)。  甲 乙 (5)已知NH4Cl在高温条件下易分解生成NH3和HCl。利用SiCl4和NH3制备新型无机非金属材料(Si3N4)的装置如图乙,写出该反应的化学方程式:　　　　　。利用尾气制备盐酸,宜选择下列装置中的　　　　　(填字母)。  1. (2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 (　　) A.SiO2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:SiO2+2MgSi+2MgO 2.(2023·辽宁省选择性考试)下列有关物质的工业制备反应错误的是 (　　) A.合成氨:N2+3H22NH3 B.制HCl:H2+Cl22HCl C.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO D.冶炼镁:2MgO(熔融)2Mg+O2↑ 3.(2022·福建卷)福建多个科研机构经过长期联合研究发现,使用C60和改性的Cu基催化剂,可打通从合成气经草酸二甲酯常压催化加氢制备乙二醇的技术难关。下列说法正确的是 (　　) A.草酸属于无机物 B.C60与石墨互为同分异构体 C.Cu属于过渡元素 D.催化剂通过降低焓变加快反应速率 4.(2021·山东卷)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 5.(2023·山东·统考高考真题)三氯甲硅烷(SiHCl3)是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为31.8 ℃,熔点为-126.5 ℃,易水解。实验室根据反应:Si+3HClSiHCl3+H2,利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题: (1)制备SiHCl3时进行操作:(ⅰ)……;(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中;(ⅲ)通入HCl,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应。操作(ⅰ)为　　　　　　　　;判断制备反应结束的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　。图示装置存在的两处缺陷是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)已知电负性Cl>H>Si,SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。  (3)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①　　　,②　　　(填操作名称),③称量等操作,测得所得固体氧化物质量为m2 g,从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器,依次为　　　　(填字母)。测得样品纯度为　　　　(用含m1、m2的代数式表示)。  6.(2023·浙江·高考真题)硅材料在生活中占有重要地位。请回答: (1)Si(NH2)4分子的空间结构(以Si为中心)名称为　　　　,分子中氮原子的杂化轨道类型是　　　　。Si(NH2)4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是　  　。  (2)由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是　　　　(填字母)。  A.微粒半径:③>①>② B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①② C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③ D.得电子能力:①>② (3)Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图。该晶体类型是　　　　　,该化合物的化学式为　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $