专题04 硅及其化合物 无机非金属材料(举一反三讲义)2027年高考化学一轮复习
2026-09-16
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摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦硅及其化合物、无机非金属材料核心考点,按9大题型系统梳理硅的存在与应用、性质与制备、二氧化硅及硅酸盐性质等内容,通过情境化例题精讲、知识总结与分层训练,构建从基础到综合的复习体系,助力学生突破重点难点。
讲义突出情境化与核心素养融合,如结合人工智能、历史文物考查硅的应用及二氧化硅性质,培养学生化学观念与科学思维。设置根基夯实与综合进阶分层训练,配合真题变式演练,确保高效复习,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
专题04 硅及其化合物 无机非金属材料
内容导航
题型精讲·举一反三
题型01 硅的存在、物理性质与应用(结合生产、生活、社会、科技、人工智能、性质与用途)
题型02 硅的化学性质(结合性质预测、物质转化)
题型03 硅的制备(结合工艺流程、生产生活、环保工艺)
题型04 二氧化硅的化学性质(结合阿伏加德罗常数、历史文物、因果关系、文化传承)
题型05 硅酸性质及制备(结合实验探究、物质转化、价类图、生产生活)
题型06 硅酸盐组成的表示方法(结合工艺流程、金属回收、中国传统色凝脂、宇宙器件)
题型07 硅酸钠俗称与用途(结合生产生活、地域文化)
题型08 硅酸钠的化学性质(结合实验操作、离子方程式、试剂保存)
题型09 硅酸盐工业与含硅的无机非金属材料(结合历史文物、玻璃制品、先进科技、化学材料)
靶向突破·分层训练
题型精讲·举一反三
题型01 硅的存在、物理性质与应用
举一反三
【例1】【结合生产、生活】(2026·吉林长春·模拟预测)从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是
A.“嫦娥六号”在月球背面发现的石墨烯属于有机高分子材料
B.人形机器人的感知与交互系统所使用的LED灯的发光原理与原子核外电子跃迁有关
C.常温下Si的化学性质稳定,在自然界中硅主要以单质形式存在
D.苯甲酸钠是一种常用的增味剂,能增加食品的鲜味
【答案】B
【详解】A.石墨烯是碳元素的单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,A错误;
B.LED灯发光的原理是原子核外电子吸收能量跃迁到高能级,再从高能级回到低能级时,将多余能量以光的形式释放,与核外电子跃迁有关,B正确;
C.硅是亲氧元素,在自然界中主要以二氧化硅、硅酸盐等化合态形式存在,没有游离态的硅单质,C错误;
D.苯甲酸钠是常见的食品防腐剂,作用是抑制微生物繁殖、延长食品保质期,不是增味剂,D错误;
故答案选B。
【变式1-1】【结合社会、生活、科技】(2026·辽宁沈阳·一模)化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A.我国稀土资源储量丰富,稀土元素位于IIIB族
B.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C.用明矾、ClO2等可以对生活用水进行杀菌消毒
D.单晶硅可用作新型光伏电池的核心半导体材料
【答案】C
【详解】A.稀土元素包含钪、钇及镧系元素,均位于元素周期表IIIB族,A正确;
B.维生素C具有还原性,可消耗食品储存环境中的氧气,避免食品被氧化变质,所以维生素C可用作食品抗氧化剂,B正确;
C.明矾不具有强氧化性,不能起到杀菌消毒的作用,C错误;
D.单晶硅是典型的半导体材料,是新型光伏电池的核心原料,D正确;
故选C。
【变式1-2】【结合人工智能】(2027·安徽蚌埠·模拟预测)化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A.光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
B.导热垫使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.电子封装时使用的纳米银属于胶体
D.数据中心冷却系统冷却液的汽化不涉及化学键断裂
【答案】D
【详解】A.光导纤维纤芯的主要成分为,单晶硅是半导体材料,常用于制作芯片,A错误;
B.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.胶体是分散质粒子直径在之间的分散系,属于混合物,纳米银是单质银,为纯净物,不属于胶体,C错误;
D.冷却液汽化属于物理变化,仅改变分子间距离,克服分子间作用力,不涉及化学键的断裂,D正确;
故答案选D。
【变式1-3】【结合物质性质与用途】(2026·贵州黔南·模拟预测)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.晶体硅硬度大,可用作半导体
B.氧化铝熔点高,可用作耐火材料
C.碳酸氢铵受热易分解,可用作氮肥
D.纳米能与酸反应,可用作磁性材料
【答案】B
【详解】A.晶体硅用作半导体是因为其导电性介于导体与绝缘体之间,与硬度大的性质无关,A错误;
B.熔点高,耐高温,因此可用作耐火材料,性质与用途存在对应关系,B正确;
C.用作氮肥是因为其含有氮元素可被植物吸收利用,与受热易分解的性质无关,C错误;
D.纳米用作磁性材料是因为其具有铁磁性,与能和酸反应的性质无关,D错误;
故选B。
知识总结
1.硅的存在、位置与结构
存在
硅在地壳中的含量仅次于氧,居第2 位,在自然界主要以硅酸盐和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式存在,硅单质主要有晶体和无定形两大类。
位置
硅元素位于元素周期表中位于第三周期IVA族
结构
硅是14号元素,原子结构为:,说明硅既难失去电子也难得到电子,硅是亲氧元素,与氧形成共价键。
2.硅的物理性质及用途
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。
题型02硅的化学性质
举一反三
【例2】【结合物质性质预测】(2026·浙江杭州·模拟预测)已知在常温下为无色液体,下列推测不正确的是
A.高温条件下,与水反应的方程式:
B.乙醇可与反应,生成
C.氨气与反应,会出现白烟
D.可用钠还原制单质硅
【答案】A
【详解】A.SiCl4水解是在常温下进行的,高温条件下不稳定,会分解为和,A错误;
B.可发生醇解反应,分子中的原子被乙氧基取代生成,推测合理,B正确;
C.与反应会生成,和过量结合生成固体小颗粒,可观察到白烟,推测合理,C正确;
D.为强还原剂,高温下可还原得到单质和,推测合理,D正确;
故答案为A。
【变式2-1】【结合物质转化】(25-26高三上·河北衡水·阶段检测)在给定条件下,下列转化不能一步进行的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.Si与在加热条件下可以一步反应生成,A项不符合题意;
B.不溶于水,且不与水反应生成,B项符合题意;
C.与HF反应生成与,C项不符合题意;
D.Si与氢氟酸在一定条件下可以反应生成,D项不符合题意。
故选B。
【变式2-2】【结合物质转化】(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硅 B.硫 C.氮 D.氯
【答案】B
【详解】A.硅单质与反应生成,不溶于水也不与反应,无法得到酸或碱,不能实现转化,A错误;
B.硫单质与反应生成,与反应生成(酸),与反应可生成亚硫酸盐或亚硫酸氢盐(盐),可以实现转化,B正确;
C.氮单质与在放电条件下反应生成,不溶于水也不与反应,无法得到酸或碱,不能实现转化,C错误;
D.氯单质不能与直接化合生成氧化物,第一步转化无法实现,不能实现全部转化,D错误;
故选B。
【变式2-3】【结合物质转化】(2025·河南·模拟预测),,三种物质均含有某种相同元素,下列选项满足图中一步转化关系的是
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝,氢氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,氧化铝不能一步转化为氢氧化铝,故A错误;
B.氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,均能一步转化,故B正确;
C.氨气的催化氧化可以生成一氧化氮,一氧化氮不能一步转化为氨气,故C错误;
D.硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠,硅酸钠不能一步生成硅,故D错误;
故答案选B。
知识总结
硅的化学性质
稳定性
常温下,除与F2、HF 和强碱溶液反应外,硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应①与氢氟酸反应的化学方程式:Si+4HF=SiF4↑+2H2↑;
②与NaOH溶液反应的化学方程式:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;
③与F2反应的化学方程式:Si+2F2=SiF4。
还原性
加热或高温条件下,硅能和一些非金属单质反应。
①与O2反应:Si+O2SiO2。
②与Cl2反应:Si+Cl2SiCl4。
③与C反应:Si+ CSiC。
特别提醒
①Si与氢氟酸反应是Si的特性,其他非金属单质没有此性质。
②Si是能与NaOH溶液反应放出H2的非金属单质,A1是能与NaOH溶液反应放出H2的金属单质,推断题中常以此为突破口。
③反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑可看作两步进行:
Si+3H2O=H2SiO3+2H2↑、H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。
总反应为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。此反应中Si是还原剂,H2O是氧化剂,NaOH既不是氧化剂也不是还原剂。
题型03 硅的制备
举一反三
【例3】【结合工艺流程】(2026·辽宁·模拟预测)普通石英砂含有少量、、杂质,工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下:
合成:300℃、0.1 MPa发生反应有、
下列叙述错误的是
A.“提纯石英砂”所用X溶液可以选硫酸
B.“制取粗硅”的化学方程式为
C.“合成SiHCl3”的反应中体现了HCl的氧化性
D.上述流程中HCl和均可循环利用
【答案】A
【分析】原料普通石英砂主要成分为,含杂质、、,目标产物为高纯硅。第一步提纯石英砂的目的是溶解杂质氧化物,保留;第二步石英砂与焦炭反应生成粗硅和可燃性气体CO;第三步粗硅与HCl反应生成、和,经提纯得到高纯;第四步与高纯反应生成高纯硅和HCl,流程中HCl和可循环利用。
【详解】A.若X溶液选硫酸,与硫酸反应生成微溶的,会附着在固体表面阻碍反应持续进行,无法完全除去杂质,A错误;
B.制取粗硅的反应为,B正确;
C.合成的反应中,中元素化合价由+1降低为0,得电子作氧化剂,体现氧化性,C正确;
D.合成步骤生成,还原步骤生成,二者均可返回对应前序步骤循环利用,D正确;
故选A。
【变式3-1】【结合工艺流程】(2026·陕西西安·模拟预测)芯片是人工智能的核心,其主要制作材料是硅。工业上用石英砂(主要成分是)为原料制取高纯度的硅,其生产流程如下图所示:
下列说法正确的是
A.高纯硅是制造手机芯片的常用材料,SiO2是制造太阳能电池的基本原料
B.反应③中,H2是还原剂,SiHCl3是氧化剂
C.步骤①中X是CO2
D.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:
【答案】D
【分析】该工业流程以石英砂中的为原料,先让和焦炭在3273K高温下反应制得粗硅,粗硅再和在553~573K条件下反应得到,最后被在1380K左右还原,最终制得高纯度纯硅。
【详解】A.高纯硅是制造芯片、太阳能电池的核心原料,是制造光导纤维的原料,A错误;
B.反应③的化学方程式为,中H元素化合价从0升高到+1,作还原剂;中Si元素化合价从+4降低到0,中H元素化合价从-1升高到+1,既是氧化剂又是还原剂,B错误;
C.步骤①与焦炭高温反应制粗硅,反应为,产物X是而非,C错误;
D.遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,给出的方程式原子守恒、化合价升降守恒,反应式书写正确,D正确;
故选D。
【变式3-2】【结合生产、生活】(2026·辽宁辽阳·模拟预测)化学与生产、生活紧密相关,下列对场景中所运用的化学知识的解释错误的是
选项
场景
解释
A
医院:用“84”消毒液进行环境消毒
NaClO具有强氧化性
B
生活:温水条件下,用加酶洗衣粉洗涤衣物
温水中,酶的活性高
C
工厂:高温条件下,利用焦炭和石英砂制备粗硅
高温条件下,碳具有还原性
D
农场:用生石灰改良酸性土壤
生石灰属于碱,可中和酸性物质
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.“84”消毒液有效成分为NaClO,NaClO具有强氧化性,可使蛋白质变性实现消毒,A正确;
B.绝大多数酶为蛋白质,温度过高会使酶变性失活,过低则活性较低,温水中酶的活性较高,洗涤效果更好,B正确;
C.高温下焦炭还原SiO2制备粗硅,反应的化学方程式为,反应中C元素化合价升高,体现碳的还原性,C正确;
D.生石灰是CaO,属于碱性氧化物,不属于碱,其改良酸性土壤是先和水反应生成Ca(OH)2,再中和酸性物质,D错误;
故选D。
【变式3-3】【结合环保工艺】(2026·山西晋城·一模)光伏组件(PV)安装量的快速增长使得回收报废PV成为亟待解决的问题。一种从报废光伏板中回收硅的环保工艺如图所示。下列叙述正确的是
A.“拆分”过程中铝元素发生还原反应
B.高纯硅常用于生产光导纤维
C.乙酸乙酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料
D.钢化玻璃和有机玻璃均含有硅元素
【答案】C
【详解】A.“拆分”属于物理过程,不发生化学反应,A不符合题意;
B.二氧化硅常用来生产光导纤维,B不符合题意;
C.乙酸乙酯有果香,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料,C符合题意;
D.钢化玻璃强化后的无机玻璃,含有硅元素,有机玻璃属于有机高分子(聚甲基丙烯酸甲酯),属于 塑料,不含硅元素,D不符合题意;
故选C。
方法总结
工业制法
用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅,反应的化学方程式为。
硅的纯度越高,生产的电子产品的性能越好,故工业上将粗硅通过化学方法进一步提纯,得到高纯硅。工业制备高纯硅的原理示意图如图所示。
其中涉及的主要化学反应为:
(a)SiO2+2CSi+2CO↑
(b)Si+3HClSiHCl3+H2
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
特别提醒
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HCl反应生成的SiHCl3中含有CCl4等杂质,经过分馏提纯SiHCl3后,再用H2还原,得到高纯度硅。
题型04 二氧化硅的结构、性质及用途
举一反三
【例4】【结合阿伏加德罗常数】(2026·云南文山·三模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,所含的电子总数为
B.晶体中含有键的数目为
C.常温下,的溶液中数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为
【答案】A
【详解】A.的物质的量为,每个分子含10个电子,故电子总物质的量为,数目为,A正确;
B.的物质的量为,晶体中每个Si原子形成4个键,故含个键,B错误;
C.题干未给出的溶液的体积,无法计算的物质的量和数目,C错误;
D.铅酸蓄电池负极反应为,每转移2 mol电子,负极增重的质量即96 g,故负极增重96 g时转移电子数为,D错误;
故选A。
【变式4-1】【结合历史文物】(2026·湖南·模拟预测)湖南近期在多个遗址的发掘中出土了大量重要的陶制文物,这些发现是当前最新保护与研究的成果。陶制文物的主要成分为硅酸盐,下列表述错误的是
A.中Si原子与Si-O键个数比为1:4 B.Si是p区元素
C.的电子式为 D.的球棍模型为
【答案】D
【详解】A.在SiO2晶体中,每个Si原子位于正四面体中心,与4个O原子形成共价键,即每个Si原子参与形成4个Si–O键,故Si原子与Si-O键个数比为1:4,A正确;
B.根据元素周期表的分区规则,p区元素是指最后一个电子填入p轨道的元素。Si的原子序数为14,电子排布式为1s22s22p63s23p2,最外层电子位于3p轨道,属于典型的p区元素,B正确;
C.SiCl4分子中,中心Si原子发生sp3杂化,与四个Cl原子各形成一对共用电子,所有原子均达到8电子稳定结构,C正确;
D.SiO2是原子晶体,其结构为正四面体,SiO2的球棍模型中每个Si原子应连接4个O原子,而题目图片中Si只连接2个O原子,不能正确反映SiO2的真实结构,D错误;
故答案选D。
【变式4-2】【结合因果关系】(2026·广东梅州·模拟预测)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且一定具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
CuSO4溶液渗入地壳深层,闪锌矿(ZnS) 转化为铜蓝(CuS)
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
B
利用杯酚分离C60和C70
超分子有“分子识别”的特性
C
氢氟酸保存在塑料瓶中
氢氟酸有强酸性
D
向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液后褪色
Fe2+有强还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.沉淀转化的方向是从溶度积较大的难溶物转化为溶度积更小的难溶物,因此,陈述Ⅱ错误,A不符合题意;
B.杯酚属于超分子,利用超分子的分子识别特性,可识别并结合而与分离,两个陈述均正确且存在因果关系,B符合题意;
C.氢氟酸保存在塑料瓶中是因为HF能与玻璃中的反应,且氢氟酸是弱酸,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.酸性溶液不仅能氧化,还能氧化溶液中的,因此褪色不能证明一定是的还原性导致,因果关系不成立,D不符合题意;
故答案为B。
【变式4-3】【结合文化传承】(2026·河南新乡·模拟预测)中华优秀传统文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法正确的是
A.“黍稷稻粱,农夫之庆”中“黍稷稻粱”均含有淀粉
B.“将白铁为砂子,用水银研如泥……”为古代汞齐化的方法,形成的汞齐属于盐
C.“凡白土曰垩土,为陶家精美器用”中“器”指的是陶瓷,其主要成分为二氧化硅
D.“以火烧之,烟起,乃真硝石()”是利用焰色试验区分硝石和芒硝()
【答案】A
【详解】A."黍稷稻粱"都属于谷类作物,主要营养成分均含有淀粉,A正确;
B.汞齐是汞溶解金属形成的合金,属于混合物,而盐是纯净物中的化合物,因此汞齐不属于盐,B错误;
C.陶瓷的主要成分为硅酸盐,不是二氧化硅,C错误;
D.硝石()在加热时会分解,释放出氧气(),促进燃烧并产生烟雾,芒硝()在加热时不会产生类似现象,该原理不是焰色试验,D错误;
故选A。
技巧点拨
1.二氧化硅的存在
自然界中,硅元素仅有化合态,主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。天然SiO2有晶体和无定形两种,统称硅石,硅石、石英、水晶、玛瑙、硅藻土、沙子等主要成分都是SiO2。
2.结构
SiO2晶体有多种晶型,其基本结构单元为硅氧四面体(如下图甲所示),硅氧四面体通过氧原子相互连接为空间的网状结构(如下图乙所示)。在SiO2晶体中,每个Si周围结合4个O,Si在中心,O在4个顶角;许多这样的四面体又通过顶角的O相连接,每个O为两个四面体所共有,即每个O与2个Si相结合,SiO2晶体中Si和O的比例为1∶2。由结构可知,二氧化硅的化学性质很稳定。
①SiO2是二氧化硅的化学式(表示组成),不是分子式,二氧化硅没有分子式。
3.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。
化学性质
酸性氧化物
①是硅酸的酸酐,但不与水反应。
②SiO2与碱(如NaOH)反应,生成硅酸盐与水:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
③在高温条件下,能够与碱性氧化物(如氧化钙)反应:
在高温条件下可以与碳酸盐反应,如与碳酸钠、碳酸钙反应的化学方程式为; (工业制玻璃)。
弱氧化性
①与碳反应: (制粗硅);(制金刚砂);
特性
常温下与氢氟酸反应的化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
特别提醒
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。未进行磨砂处理的玻璃,在常温下是不易被强碱腐蚀的。
③SiO2是H2SiO3的酸酐,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SiO2不与水反应,不能用SiO2直接与水作用制备H2SiO3。
④不能依据反应来说明C的还原性比Si强,也不能依据反应来说明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。
⑤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。
⑥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。
5.用途
①SiO2是制光导纤维的重要原料。
②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。
③石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。
题型05 硅酸性质及制备
举一反三
【例5】【结合实验探究】(2026·河南新乡·模拟预测)下列判断或说法正确的是
A.如图探究醋酸、碳酸、硅酸酸性的相对强弱
B.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
C.2 mL 5 mol·L-1的硅酸钠溶液和盐酸反应后制得硅酸胶体,胶粒数为0.01NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
D.实验室制硅酸流程:SiO2Na2SiO3H2SiO3
【答案】D
【详解】A.醋酸易挥发,反应生成的中混有醋酸蒸气,醋酸也可与反应生成硅酸,无法证明碳酸酸性强于硅酸,A错误;
B.是酸性氧化物,但难溶于水,且不与水发生反应,不能直接生成硅酸,B错误;
C.硅酸胶体的胶粒是多个分子的聚集体,因此反应后得到的胶粒数远小于,C错误;
D.属于酸性氧化物,可与溶液反应生成,碳酸酸性强于硅酸,向溶液中通入可以得到,该制备流程合理,D正确;
故选D。
【变式5-1】【结合物质转化】(2026·广东·模拟预测)下列物质之间的转化都一步能实现,且叙述正确的是
A.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3,H2SiO3可溶于水
B.Cu→CuO→Cu(OH)2→CuCl2,Cu(OH)2可受热分解
C.N2→NH3→NO→NO2→HNO3,包含了工业制硝酸的流程
D.S→SO2→H2SO3→Na2SO3→Na2SO4,SO2可使红色石蕊褪色
【答案】C
【详解】A.SiO2不能与水发生一步反应生成H2SiO3,且H2SiO3是难溶于水的弱酸,A错误;
B.CuO不溶于水,无法与水一步反应生成Cu(OH)2,B错误;
C.N2与H2在高温高压催化剂条件下化合生成NH3,NH3催化氧化生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,所有转化均能一步实现,且该流程就是工业制硝酸的流程,C正确;
D.SO2不能漂白酸碱指示剂,通入红色石蕊溶液中会生成亚硫酸使溶液变红,但不会使其褪色,D错误;
故选C。
【变式5-2】【结合价类图】(2026·山东日照·模拟预测)硅元素的价—类二维图如图所示。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol 的晶体含有个Si—Si键
B.d的酸性比碳酸弱
C.若e为硅酸钠,其溶液可制作耐火材料
D.b和焦炭、氯气反应可制备四氯化硅,其化学方程式为
【答案】D
【详解】A.晶体硅中每个硅原子连接4个Si-Si键,每个键由2个硅原子共用,1mol晶体硅中Si-Si键的物质的量为,数目为,A正确;
B.d为硅酸,同主族元素从上到下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,硅酸酸性比碳酸弱,B正确;
C.硅酸钠溶液即水玻璃通过物理隔绝和化学阻燃协同发挥防火作用,硅酸钠溶液可制作耐火材料,C正确;
D.二氧化硅与焦炭、氯气反应时,焦炭的氧化产物为一氧化碳,正确的化学方程式为,选项给出的方程式产物错误,D错误;
故选 D。
【变式5-3】【结合现实生活】(2026·辽宁·二模)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.氧化钇透明陶瓷属于无机非金属材料
B.硅胶具有吸水性可作袋装食品的干燥剂
C.硫酸钡难溶于酸可用于胃肠射线造影检查
D.石油经过分馏、裂化、裂解等物理变化可转化为短链烯烃
【答案】D
【详解】A.氧化钇透明陶瓷是一种新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,A正确;
B.硅胶具有吸水性,且没有毒,可用作袋装食品的干燥剂,B正确;
C.硫酸钡不溶于水和酸,且不易被X射线透过,可用于胃肠X射线造影检查,C正确;
D.分馏是物理变化,裂化、裂解是化学变化,D错误;
故选D。
技巧点拨
1.硅酸的物理性质
硅酸是一种白色胶状物质,不溶于水(硅酸是中学阶段唯一难溶于水的酸),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
弱酸性
硅酸的酸性很弱,比碳酸的酸性还弱,在与碱反应时只能与强碱反应。如:H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
不稳定性
硅酸的热稳定性很差,受热分解为SiO2和H2O:H2SiO3SiO2+H2O
3.硅酸的制备
由于SiO2不溶于水,所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(证明酸性:H2CO3>H2SiO3)。
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。
题型06 硅酸盐组成的表示方法
举一反三
【例6】【结合工艺流程】(2026·河南安阳·三模)利用蛇纹石和绿矾制备的工业生产流程如下:
已知:“焙烧”过程中有生成,“矿渣”的主要成分为和。
下列说法错误的是
A.蛇纹石也可表示为
B.“焙烧”过程中不涉及氧化还原反应
C.“矿化”过程中离子方程式:
D.“滤液”经处理后可以做化肥
【答案】B
【分析】利用蛇纹石[主要含Mg3Si2O5(OH)4和绿矾制备,蛇纹石加入绿矾焙烧,生成硫酸镁,SiO2,水浸过滤除去SiO2,硫酸镁加入氨水、碳酸铵矿化,生成Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O,据此分析。
【详解】A.将硅酸盐改写为氧化物形式时,活泼金属氧化物写在前,依次是二氧化硅、水。蛇纹石改写为:3MgO⋅2SiO2⋅2H2O,原子数目守恒,A正确;
B.已知焙烧生成SO2,矿渣含Fe2O3,绿矾中Fe为+2价,反应后变为Fe2O3中+3价(化合价升高);S为+6价,反应后变为SO2中+4价(化合价降低),存在化合价变化,属于氧化还原反应,B错误;
C.矿化过程中,Mg2+与氨水、碳酸铵反应生成目标碱式碳酸镁沉淀,配平后离子方程式:,C正确;
D.滤液中主要含和,即硫酸铵,属于铵态氮肥,处理后可作化肥,D正确;
故选B。
【变式6-1】【结合金属回收】(2026·海南·模拟预测)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Si在元素周期表中的位置_______,下列关于含硅化合物说法错误的是_______。
A.是分子晶体
B.透辉石()可表示为
C.镁橄榄石()在一定条件下可以与HCl反应
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,请写出“500℃焙烧”的化学方程式_______。“焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式解释产生大量烟雾的原因_______。
(3)“操作X”是_______。
(4)鉴别洗净的“滤饼2”和固体常用方法的名称为_______。
(5)在纯氧中加热分解,测得升温过程中固体的质量变化如下图所示。加热分解制备需要控制的温度范围为_______。
【答案】(1) 第三周期第ⅣA族 A
(2) 或
(3)过滤
(4)焰色试验
(5)300~600℃
【分析】由流程和题中信息可知,LiCoO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是SiO2;滤液1用碳酸氢钠溶液沉钴,过滤后得碳酸钴和滤液2,主要溶质为LiCl;碳酸钴置于空气中煅烧得到Co3O4;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼2,滤饼2为Li2CO3。
【详解】(1)硅(Si)原子序数为14,位于第三周期第IVA族。
A.是典型的共价晶体(旧称原子晶体),由硅原子和氧原子通过共价键形成空间网状结构,熔沸点很高,不是分子晶体,故A错误;
B.硅酸盐常用氧化物形式表示,顺序为:活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水。透辉石 () 可以写成,故B正确;
C.镁橄榄石 () 属于硅酸盐,其中的金属阳离子()可以与强酸(如)反应生成可溶性盐,同时生成硅酸沉淀或胶体。反应类似于:,故C正确;
故选A。
(2)根据流程图,反应物是和,产物有放出,且后续提到烧渣含有、和。根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。题目提示剩余的在水浸时会产生烟雾。极易水解,生成硅酸沉淀和氯化氢气体。氯化氢气体遇到空气中的水蒸气会形成盐酸小液滴,从而产生白雾。化学方程式为:或。
(3)流程中,“沉锂”步骤加入了溶液,目的是将滤液中的锂离子转化为碳酸锂()沉淀。为了得到固体的“滤饼2”(即)和液体的“滤液3”,需要进行固液分离。
(4)需要鉴别的物质是“滤饼2”()和固体。两者的阴离子相同,区别在于阳离子分别是和。鉴别金属阳离子最常用的方法是焰色试验。
(5)若完全分解为 :,假设有 ,总质量为,生成的为 ,剩余固体质量与初始固体质量的比值为,第一阶段失重后,剩余质量约为,显示的失重,正好对应生成的理论值,则加热分解制备需要控制的温度范围为300~600℃。
【变式6-2】【结合中国传统色凝脂】(2026·福建·模拟预测)中国传统色凝脂为温润的乳白色,常见于德化白瓷、羊脂白玉、珍珠粉、肌肤凝脂质感,无额外添加白色颜料。下列说法正确的是
A.烧制德化白瓷,应选用Fe2O3含量较高的泥料
B.羊脂白玉[]属于无机非金属材料
C.珍珠粉的成分是碳酸钙,由于难溶于水,应属于弱电解质
D.肌肤表层的皮脂膜含有油脂,油脂属于有机高分子化合物
【答案】B
【详解】A.为红棕色物质,若泥料中含量较高,烧制出的瓷器会偏红棕色,无法得到乳白色的德化白瓷,A错误;
B.羊脂白玉的主要成分为硅酸盐,硅酸盐属于无机非金属材料,B正确;
C.电解质强弱的划分依据是电离程度,碳酸钙虽然难溶于水,但溶解的部分能完全电离,属于强电解质,电解质强弱与溶解度无关,C错误;
D.有机高分子化合物的相对分子质量通常在以上,油脂相对分子质量仅为几百,不属于有机高分子化合物,D错误;
故答案为B。
【变式6-3】【结合宇宙器件】(2025·辽宁·模拟预测)铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐中提取铍的工艺流程如下:
已知:。回答下列问题:
(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为_______。
(2)“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分为_______。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(4)水相1中含有_______(填主要金属离子),向过量烧碱溶液中逐滴加入少量水相1,观察到的现象是_______(结合离子方程式回答)。
(5)滤液2可以进入_______步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(7)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。
①BeO晶体中,的配位数为_______。
②若BeO晶体的密度为,则晶胞参数_______nm。已知。
【答案】(1)
(2)H2SiO3
(3)快速冷却
(4) Al3+ 发生离子反应:、,可观察到的现象为:先有白色沉淀生成,然后沉淀快速溶解
(5)反萃取
(6)增强熔融氯化铍的导电性
(7) 4
【分析】铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+,有机相为,加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为进入水相2中,分离出含NaA的煤油,最后对水相2加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍,据此回答。
【详解】(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为:;
(2)根据分析可知,“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分:H2SiO3;
(3)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特点为:快速冷却;
(4)“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+;向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,发生离子反应:、,可观察到的现象为:先有白色沉淀生成,然后沉淀快速溶解;
(5)滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用;
(6)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性;
(7)①根据BeO晶体结构,的配位数为4;
②根据均摊法计算,位于顶角和面心,个数:,位于晶胞内,个数为4,根据晶胞密度计算公式:,解得:。
知识总结
硅酸盐
(1)硅酸盐的表示方法:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成;
①书写方法:找出组成元素→写成氧化物形式→注意原子守恒→检查有无遗漏→氧化物之间以“ · ”隔开。计量数配置出现分数应化为整数,各元素的化合价保持不变,且满足化合价代数和为零,各元素原子个数比符合原来的组成。
②书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→SiO2→H2O。如KAlSi3O8,将K2O·Al2O3·3SiO2,要写成K2O·Al2O3·6SiO2。
题型07 硅酸钠俗称与用途
举一反三
【例7】【结合生产、生活】(2026·辽宁·模拟预测)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.酸雨的形成是因为过量排放SO2、NO2、CO2
B.铝合金在航空领域应用广泛,工业上通过电解AlCl3溶液冶炼铝
C.神舟飞船推进器燃料偏二甲肼(C2H8N2)属于烃的衍生物
D.水玻璃是硅酸的水溶液,可以做木材防火剂
【答案】C
【详解】A.酸雨的形成与过量排放、有关,属于温室气体,不会导致酸雨形成,故A错误;
B.电解溶液生成氢氧化铝、氢气、氯气,无法得到单质铝,工业上通过电解熔融冶炼铝,故B错误;
C.烃的衍生物是烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代得到的化合物,偏二甲肼含有C、H、N三种元素,属于烃的衍生物,故C正确;
D.水玻璃是硅酸钠的水溶液,不是硅酸的水溶液,可作木材防火剂,故D错误;
选C。
【变式7-1】【结合地域文化】(2026·辽宁抚顺·一模)东北三省及内蒙古的黑土地土壤肥沃,其化学成分以丰富的有机质(腐殖质)为核心,同时含有氮、磷、钾等大量营养元素和硅、铝、铁、钙、镁等矿物质元素。下列物质的名称或俗称正确的是
A.——磷酸氢一氨 B.——三丙醇
C.——石膏 D.水溶液——硅胶
【答案】C
【详解】A.的正确名称为磷酸氢二铵,且盐类含铵根应写金字旁的“铵”,选项名称错误,A错误;
B.该物质是三元醇,主链3个碳,1、2、3号碳各连1个羟基,正确名称为丙三醇(俗称甘油),“三丙醇”命名错误,B错误;
C.为生石膏,俗称石膏,C正确;
D.水溶液俗称水玻璃,硅胶是硅酸脱水后得到的多孔二氧化硅类物质,D错误;
答案选C。
【变式7-2】【结合生产、生活】(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。
【变式7-3】【结合生产、生活】(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。
知识总结
硅酸钠的物理性质及用途
物理性质
硅酸钠是白色固体,可溶于水,俗称泡花碱。其水溶液是一种无色黏稠状的液体,俗称水玻璃,黏性很强,是一种矿物胶
用途
黏合剂(矿物胶)、防腐剂和耐火阻燃材料
题型08 硅酸钠的化学性质
举一反三
【例8】【结合实验操作】(2026·甘肃嘉峪关·模拟预测)下列实验操作能够达到目的的是
选项
实验操作
目的
A
向稀溶液滴加几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
B
将氯乙烷和NaOH溶液混合后加热,再滴加硝酸银溶液
检验氯乙烷中是否含有氯元素
C
测同温同浓度的溶液和溶液的pH
比较金属性:
D
向溶液中滴加足量盐酸,将生成的气体通入溶液中,观察溶液是否变浑浊
比较非金属性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向稀滴加浓硫酸时,浓硫酸稀释时会放热,温度和H+浓度两个变量同时变化,无法单独探究H+对Fe3+水解的影响,A错误;
B.反应后溶液呈碱性,未加稀硝酸中和,溶液中的会与反应生成沉淀,干扰的检验,需先加稀硝酸酸化再加硝酸银,B错误;
C.金属性越强,对应最高价氧化物水化物的碱性越强,其阳离子水解程度越小,同温同浓度下对应盐溶液pH越大,通过测两种盐溶液的pH可比较Mg和Cu的金属性,C正确;
D.盐酸易挥发,生成的CO2中混有,也能与反应生成硅酸沉淀,无法证明是CO2参与反应,不能比较C、Si的非金属性,D错误;
故答案为C。
【变式8-1】【结合离子方程式】(2026·云南玉溪·模拟预测)下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中通入过量:
B.向明矾溶液中加入至恰好完全沉淀:
C.向溶液中通入足量:
D.与反应:
【答案】B
【详解】A.向溶液中通入过量时,产物应为而非,正确离子方程式为,A错误;
B.明矾为,恰好完全沉淀时,,对应离子方程式符合反应配比和产物,B正确;
C.向溶液中通入足量时,和均被氧化,选项中仅写出被氧化,正确离子方程式为,C错误;
D.与反应时,生成的中的氧全部来自,进入中,不会生成,正确的离子方程式为2Na2O2+2H218O=4Na++2OH-+218OH-+O2↑,D错误;
【变式8-2】【结合离子方程式】(2026·浙江台州·二模)下列反应方程式不正确的是
A.Al溶于足量的溶液:
B.向溶液通入过量的:
C.与足量的浓硝酸反应:
D.向溶液中通入足量的:
【答案】B
【详解】A.Al与足量NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,给出的方程式原子守恒、得失电子守恒,A正确;
B.向溶液通入过量时,过量会与生成的继续反应,最终产物为,正确离子方程式为,选项给出的是通入少量的反应,B错误;
C.Cu与足量浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、和H2O,给出的离子方程式电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒,C正确;
D.足量通入溶液时,还原剂和均被完全氧化,离子方程式配平正确,D正确;
故答案选B。
【变式8-3】【结合试剂保存】(2026·山东·模拟预测)实验室中,下列试剂保存方法错误的是
A.乙醇保存在细口试剂瓶中,并放在阴凉处 B.浓硝酸保存在棕色试剂瓶,并放在阴凉处
C.三氯甲烷保存在带有橡胶塞的细口玻璃瓶中 D.硅酸钠、碳酸钠与存放在同一药品柜中
【答案】C
【详解】A.乙醇为液态易挥发试剂,细口瓶适合存放液体试剂,阴凉处可减少乙醇挥发,A正确;
B.浓硝酸见光、受热易分解,棕色试剂瓶可阻挡光线,阴凉处可避免浓硝酸受热分解,B正确;
C.三氯甲烷属于有机溶剂,会溶胀、腐蚀橡胶塞,不能用带橡胶塞的试剂瓶存放,应使用玻璃塞,C错误;
D.硅酸钠、碳酸钠、NaOH均为碱性试剂,互相之间不发生反应,可存放在同一药品柜中,D正确;
故选C。
方法总结
硅酸钠的化学性质
化学性质
硅酸钠的化学性质稳定,不能燃烧,不易腐蚀,但能与比硅酸酸性强的一些酸反应,生成难溶于水的硅酸:
a.与盐酸反应的化学方程式:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓;
b.与CO2水溶液反应的化学方程式:Na2SiO3+H2O+CO2(少量)=Na2CO3+H2SiO3↓。
题型09 硅酸盐工业与含硅的无机非金属材料
举一反三
【例9】【结合历史文物】(2026·广西崇左·模拟预测)龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为金属材料的是
A.玉猪龙
B.圆明园十二生肖兽首·龙首
C.盐步老龙
D.云龙纹瓷瓶
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.玉猪龙的主要材质为玉石,属于无机非金属材料,A错误;
B.圆明园十二生肖兽首·龙首的主要材质为铜合金,属于金属材料,B正确;
C.盐步老龙为传统龙舟,主要材质为木材,属于天然有机材料,C错误;
D.云龙纹瓷瓶的主要材质为陶瓷,属于无机非金属材料,D错误;
故选B。
【变式9-1】【结合玻璃制品】(2026·浙江·一模)普通硅酸盐玻璃中加入可制得棕色玻璃。下列说法不正确的是
A.普通硅酸盐玻璃中含有 B.棕色玻璃瓶可用于保存双氧水
C.普通硅酸盐玻璃属于混合物 D.棕色玻璃不溶于稀硝酸
【答案】B
【详解】A.普通硅酸盐玻璃的主要成分为、和,含有,A正确;
B.棕色玻璃中含有的对应的会催化分解,因此不能用于保存双氧水,B错误;
C.普通硅酸盐玻璃由多种硅酸盐和组成,无固定熔沸点,属于混合物,C正确;
D.玻璃的主要成分仅与氢氟酸反应,不与稀硝酸反应,因此棕色玻璃不溶于稀硝酸,D正确;
故答案选B。
【变式9-2】【结合先进科技】(2026·江苏连云港·模拟预测)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下列材料属于有机高分子材料的是
A.“望宇”登月服隔热层使用的聚酰亚胺
B.“C919”大飞机中隔音隔热的玻璃纤维
C.“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳使用的钛合金
D.“华龙一号”核反应堆使用的二氧化铀陶瓷芯块
【答案】A
【详解】A.聚酰亚胺是有机合成高分子聚合物,属于有机高分子材料,A符合题意;
B.玻璃纤维主要成分为硅酸盐、二氧化硅等无机物,属于无机非金属材料,B不符合题意;
C.钛合金属于金属合金,是金属材料,C不符合题意;
D.二氧化铀陶瓷芯块属于无机非金属材料,D不符合题意;
故选A。
【变式9-3】【结合化学材料】(2026·河北·高考真题)我国战略性新兴产业和未来产业发展日新月异,先进化学材料发挥了支撑作用。下列材料中主要成分属于有机物的是
A.人形机器人皮肤材料——硅橡胶
B.第三代半导体核心材料——碳化硅
C.航空锂电池电极材料——石墨烯
D.5G通讯传输光缆材料——光导纤维
【答案】A
【详解】A.硅橡胶是含有硅元素的有机高分子聚合物,属于有机物,A符合题意;
B.碳化硅化学式为,属于无机碳化物,是无机物,B不符合题意;
C.石墨烯是碳元素的单质,有机物属于含碳化合物,因此不属于有机物,C不符合题意;
D.光导纤维的主要成分为,属于无机非金属氧化物,是无机物,D不符合题意;
故选A。
技巧点拨
1.传统的无机非金属材料
①玻璃 主要原料:石灰石、纯碱、石英砂(主要成分为SiO2)、
②水泥 主要原料:黏土、石灰石、石膏
③陶瓷 主要原料:黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
【特别提醒】硅酸盐产品中,水泥和陶瓷的共同原料是黏土,水泥和玻璃的共同原料是石灰石。
2.新型无机非金属材料
①碳化硅(SiC)陶瓷:用作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料等;
②高温结构陶瓷,耐高温、抗氧化、耐腐蚀,用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等;
③压电陶瓷能实现机械能和电能的相互转化,用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等;
④透明陶瓷具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好,用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等;
⑥超导陶瓷在临界温度下具有超导性,用于电力、交通、医疗领域等;
⑦碳纳米材料:富勒烯具有超导性能,在光学、电学、磁学等方面都有重要应用;碳纳米管比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,生产复合材料、电池和传感器等;石墨烯电阻率低、热导率高,具有很高的强度,在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面的应用研究正在不断深入;
氨的实验室制法
靶向突破·分层训练
根基夯实
1.(2026·河北保定·二模)河北定窑是宋代五大名窑之一,烧制的白瓷以“白如玉、薄如纸、声如磬”的特质享誉中外,其制作工艺蕴含深厚的化学智慧。下列有关说法正确的是
A.原料高岭土的主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O,其属于氧化物
B.釉料中添加的草木灰(含K2CO3)可与高岭土中的SiO2反应生成K2SiO3
C.白瓷“白如玉”的原因是瓷器产品中含有大量的硅、铝、铁的氧化物
D.白瓷“声如磬”是因为烧制时硅酸盐颗粒以共价键形成网状结构,使其强度和硬度增大
【答案】B
【详解】A.高岭土的主要成分为硅酸盐,Al2O3·2SiO2·2H2O是其氧化物形式的表示,氧化物要求仅由两种元素组成且其中一种为氧元素,该物质不属于氧化物,A错误;
B.烧制瓷器的高温条件下,K2CO3可与SiO2发生反应K2CO3+SiO2K2SiO3+CO2↑,生成K2SiO3,B正确;
C.铁的氧化物多为有色物质(如Fe2O3为红棕色,铁的低价氧化物为黑色),白瓷呈白色是因为铁的氧化物含量极低,C错误;
D.硅酸盐中既存在硅氧原子间的共价键,也存在金属阳离子与硅酸根之间的离子键,并非仅以共价键形成网状结构,D错误;
故选B。
2.(2026·湖北黄冈·二模)下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
酰胺结构性质稳定
羰基()的电子云与氮原子的孤对电子形成共轭结构
B
部分储氢合金表现出脆性
氢原子进入晶格间隙导致晶格膨胀或畸变
C
低温石英用作压电材料
低温石英存在顶角相连的硅氧四面体长链结构,具有手性
D
陶瓷制作LED发光材料
用取代部分、用取代部分
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.酰胺中羰基的电子云与氮原子的孤电子对形成p-π共轭,降低了体系能量,从而增强了酰胺结构的稳定性,A正确;
B.氢原子进入储氢合金的晶格间隙后,会引发晶格膨胀或畸变,导致合金表现出脆性,B正确;
C.低温石英存在顶角相连的硅氧四面体长链结构,具有手性,受压时两端会产生电势差,因此可用作压电材料,C正确;
D.电荷平衡下正确的掺杂方式为Al取代部分Si、O取代部分N,选项说Al取代部分N、O取代部分Si会导致电荷失衡,解释错误,D错误;
故答案为:D。
3.(2026·贵州铜仁·模拟预测)下列物质的性质和用途不具有因果关系的是
A.HF水溶液呈酸性,可用于溶蚀玻璃 B.有强氧化性,可用于杀菌消毒
C.MgO熔点高,可用作耐高温材料 D.SiC硬度很大,可制作砂轮磨料
【答案】A
【详解】A.HF可用于溶蚀玻璃是因为HF能与玻璃中的反应,与其水溶液呈酸性无因果关系,A符合题意;
B.的强氧化性可使细菌、病毒的蛋白质变性失活,因此可用于杀菌消毒,性质和用途具有因果关系,B不符合题意;
C.MgO熔点高达2800℃左右,高温条件下不易熔化,因此可用作耐高温材料,性质和用途具有因果关系,C不符合题意;
D.SiC硬度大、耐磨性好,因此可制作砂轮磨料,性质和用途具有因果关系,D不符合题意;
答案选A。
4.(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
【详解】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。
5.(2026·广西玉林·三模)广西山水秀丽、非遗与特色物产丰富,下列有关广西地域特色物质的说法错误的是
A.柳州螺蛳粉中的酸笋经乳酸菌发酵变质,发酵过程仅发生物理变化
B.钦州坭兴陶烧制过程中,黏土中的硅酸盐发生复杂氧化还原反应与固化反应
C.桂林阳朔漓江竹筏多采用天然竹子,竹子主要成分为纤维素,属于天然高分子化合物
D.广西六堡茶制作中的渥堆工序,茶叶中的茶多酚等有机物易被空气中氧气缓慢氧化
【答案】A
【详解】A.酸笋发酵过程中乳酸菌会将糖类等物质转化为乳酸等新物质,存在化学变化,并非仅发生物理变化,A错误;
B.黏土主要成分为硅酸盐,烧制过程中在高温条件下会发生复杂的氧化还原反应与固化反应最终形成陶瓷,B正确;
C.竹子的主要成分为纤维素,纤维素的化学式为,属于天然高分子化合物,C正确;
D.茶多酚含有酚羟基,具有还原性,渥堆工序中茶叶和空气充分接触,茶多酚易被氧气缓慢氧化,D正确;
故选A。
6.(2026·河南平顶山·三模)中国古代传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列有关文物或传统技艺的描述,涉及主要物质的组成与分类正确的是
①青铜器“后母戊鼎”表面覆盖着绿色的碱式碳酸铜[],碱式碳酸铜属于碱式盐
②传统鎏金技艺是将金汞齐涂在器物表面加热,汞挥发后留下金层,其中“金汞齐”属于金属混合物
③唐代“秘色瓷”采用含氧化铁较低的瓷土烧制,其青色主要来自釉层中的微量铁元素,瓷胎属于硅酸盐材料
④古籍《本草纲目》记载:“火药乃焰消()、硫黄、杉木炭所合”,其中硝石()属于含氧酸盐
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【详解】① 电离出的阴离子除外还有,属于碱式盐 ,正确;
② 中金汞齐是金和汞形成的合金,属于金属混合物,正确;
③ 陶瓷主要成分为硅酸盐,瓷胎属于硅酸盐材料,正确;
④中的酸根为含氧酸根,属于含氧酸盐 ,正确;
符合题意的为①②③④,故选D。
7.(2026·广东佛山·模拟预测)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
砂纸磨刀
制作砂纸的SiC熔点很高
B
用洗涤剂洗去油污
油污疏水,会被包裹在表面活性剂形成的胶束内腔
C
制备腊肉、香肠时添加NaNO2
NaNO2具有防腐和护色作用
D
将Cl2通入NaOH溶液制成漂白液代替氯水
NaClO溶液常温下分解比HClO慢
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.砂纸磨刀利用的是SiC硬度大的性质,与SiC熔点高的性质无关,A错误;
B.洗涤剂中的表面活性剂同时具有亲水基和疏水基,疏水的油污会被包裹在表面活性剂形成的胶束内腔,最终随水被除去,B正确;
C.是允许限量使用的食品添加剂,在肉制品加工中可抑制微生物繁殖起到防腐作用,还可与肌红蛋白反应维持肉制品鲜红色,起到护色作用,C正确;
D.HClO常温下易分解为HCl和,NaClO溶液在常温下稳定性远强于HClO,分解速率更慢,因此漂白液比氯水更易储存,D正确;
故答案选A。
8.(2026·浙江·一模)下列反应的方程式不正确的是
A.溶液中滴加盐酸:
B.溶于溶液:
C.用进行人工固氮:
D.用硫黄处理洒落地面上的细小汞滴:
【答案】A
【详解】A.是可溶性强电解质,离子方程式中应拆分为和,正确离子方程式为,A错误;
B.为两性氧化物,与溶液反应生成四羟基合铝酸钠,方程式原子、电荷均守恒,B正确;
C.人工固氮是将游离态氮转化为化合态氮,工业合成氨的反应事实、条件及可逆符号均正确,C正确;
D.常温下与化合生成,可用于处理洒落的汞,方程式符合反应事实,D正确;
故选A。
9.(2026·甘肃酒泉·模拟预测)结构决定性质,性质决定用途。下列结构、性质与用途对应关系错误的是
选项
结构或性质
用途
A
聚丙烯酸钠(中含有亲水基团)
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
B
壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性
壳聚糖可制成手术缝合线、环保包装袋
C
石墨呈层状结构,层间以范德华力维系
石墨可用作润滑剂
D
氢氟酸具有酸性
用于刻蚀玻璃器皿
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.聚丙烯酸钠的结构中含有大量的羧酸钠基团(),这是一个强亲水基团,能够强烈地吸引并结合水分子,使得聚丙烯酸钠可以吸收自身重量数百倍的水。这正是高吸水性树脂的关键特性,A正确;
B.手术缝合线需要在使用后被人体安全地吸收,这依赖于其生物相容性和可降解性。环保包装袋则需要在废弃后能够被环境分解,这依赖于其生物可降解性。壳聚糖的性质完全满足这些用途的要求,B正确;
C.石墨具有层状结构,碳原子层与层之间通过微弱的范德华力结合。由于层与层之间的作用力很弱,石墨的各层很容易相互滑动,这使得石墨质地柔软,具有优良的润滑性能,C正确;
D.玻璃中含有二氧化硅(),氢氟酸能够刻蚀玻璃,是因为它能与二氧化硅发生化学反应:。这个反应的发生,不是因为氢氟酸的酸性,而是因为氟元素对硅元素有极强的亲和力,能够形成非常稳定的键。其他常见的强酸(如盐酸、硫酸)都不能与二氧化硅反应,D错误;
故选D。
10.(2026·浙江·模拟预测)关于反应的说法中不正确的是
A.脱水后的产物是
B.此反应为非氧化还原反应
C.碳与硅同族,推测在常温下也可以发生这个反应
D.类似地,水解的产物有磷酸
【答案】C
【详解】A.即原硅酸,常温下易失去1分子水生成(硅酸),A正确;
B.反应前后所有元素化合价均未发生变化,无电子转移,属于非氧化还原反应,B正确;
C.C原子半径小,价层无空d轨道,无法接受水分子中氧的孤电子对,因此常温下不发生水解反应,C错误;
D.水解反应为,产物包含磷酸,D正确;
故选C。
11.(2026·广东梅州·模拟预测)“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
B
使用明矾净水
C
用聚乙炔制备导电高分子材料
聚乙炔中单双键交替排列的结构形成了共轭大π键体系
D
质检员用原子光谱法监测食品中重金属含量
电子跃迁会吸收或释放特定波长的光
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.高温下焦炭还原制取粗硅时,反应生成和而非,正确的化学方程式为:,A错误;
B.明矾净水的原理是水解生成具有吸附性的胶体,离子方程式为:,B正确;
C.聚乙炔中单双键交替排布,形成共轭大π键,电子可在共轭体系中移动使其具有导电性,C正确;
D.原子光谱的原理是核外电子跃迁时会吸收或释放特定波长的光,不同元素有特征谱线,可用于检测元素含量,D正确;
故选A。
12.(2026·河北唐山·模拟预测)下列实验操作及现象推出的相应结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中加入硫酸,溶液变浑浊
硫酸能够氧化
B
在高温条件下,焦炭与反应,生成单质硅同时释放出易燃的一氧化碳气体
非金属性:
C
向己烯和己烯的冠冠醚溶液中分别滴加酸性溶液,振荡后,后者褪色较快
能够与冠冠醚形成超分子,增大在有机溶液中的溶解度
D
将裹有锌皮的铁钉放在溶有NaCl溶液的琼脂上,并滴入酚酞和铁氰化钾溶液,裸露的铁钉周围变红
铁发生了吸氧腐蚀
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.与硫酸反应时,发生自身歧化反应:,硫酸中S化合价未发生变化,硫酸仅提供酸性环境,并未氧化,A错误;
B.高温下焦炭与反应生成Si和CO,是因为生成的CO气体逸出推动反应正向进行,反应中C作还原剂失电子,无法由此推出非金属性,B错误;
C.18-冠-6的空腔与大小匹配,可形成超分子,能将带入有机相,增大在有机溶液中的溶解度,使反应速率加快,C正确;
D.锌的活泼性强于铁,构成原电池时锌作负极被腐蚀,铁作正极被保护,正极上得电子生成使酚酞变红,铁并未发生腐蚀,发生吸氧腐蚀的是Zn,D错误;
故选C。
13.(2026·天津·模拟预测)下列化学方程式书写正确的是
A.邻羟甲基苯酚脱水缩合形成酚醛树脂:
B.与水溶液共热反应:
C.将少量氯气通入溶液中:
D.工业上制备粗硅:
【答案】D
【详解】A.邻羟甲基苯酚脱水缩合时,是羟甲基与另一分子苯环上的活泼氢脱水,形成亚甲基连接苯环的酚醛树脂,题给产物为醚键连接,正确方程式为,A错误;
B.与NaOH水溶液共热发生水解反应生成乙醇,消去反应生成乙烯需要NaOH醇溶液的反应条件,正确方程式为,B错误;
C.还原性,少量氯气通入溶液时仅氧化,不会生成,且会将氧化为,正确方程式为,C错误;
D.工业上用和C在高温下反应制备粗硅,高温下C过量生成CO,方程式书写正确,D正确;
故选D。
14.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)下列指定反应的方程式书写错误的是
A.利用石灰乳制备漂白粉:
B.利用检验:
C.制备粗硅:
D.电解饱和食盐水:
【答案】A
【详解】A.石灰乳中的氢氧化钙为难溶物,不能拆写为氢氧根离子;制备漂白粉的完整方程式应为,A错误;
B.该反应生成蓝色沉淀,且铁、钾、配离子及电荷均守恒,完整方程式为,B正确;
C.高温下碳还原二氧化硅可制得粗硅,反应中各元素守恒,完整方程式为,C正确;
D.电解饱和食盐水时,阳极生成氯气,阴极生成氢气和氢氧根离子,完整总离子方程式为,D正确;
故选A。
15.(2027·安徽蚌埠·模拟预测)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.工业制硝酸:
B.海水提溴:苦卤粗高浓度
C.工业制高纯硅:石英砂粗硅高纯硅
D.侯氏制碱法:溶液纯碱
【答案】C
【详解】A.工业制硝酸第一步为的催化氧化,需在催化剂、加热条件下与反应生成,而不是在点燃的条件下,且与反应只能先生成,无法直接得到,转化不能实现,A错误;
B.海水提溴中粗与溶液反应除生成外,还会生成,无法只得到,转化不能全部实现,B错误;
C.石英砂(主要成分为)和焦炭在高温下反应生成粗硅,粗硅与在条件下反应生成,再用在条件下还原可得到高纯硅,转化均能实现,C正确;
D.侯氏制碱法以饱和食盐水、、为原料制备,并非以溶液为起始原料,不符合侯氏制碱的工艺原理,D错误;
故选C。
综合进阶
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知、、、四种短周期主族元素的原子序数依次增大。基态原子的价电子中有3个未成对电子,与相邻,、的核电荷数之比为,基态原子的价电子中能级和能级的电子数相等。下列说法错误的是
A.元素电负性:X>Y>M>Z
B.和的简单氢化物中两中心原子均采取杂化
C.1 mol单质分别与足量、的单质反应转移的电子数目相同
D.是一种新型陶瓷材料
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态X原子价电子中有3个未成对电子,X为N;Y与X相邻且原子序数更大,Y为O;Y、Z核电荷数之比为2:3,Z核电荷数为12,即Mg;基态M原子价电子中s和p能级电子数相等,价电子排布为,M为Si,据此解答;
【详解】A.同周期主族元素电负性从左到右递增,同主族从上到下递减,电负性顺序为,即Y>X>M>Z,A错误;
B.X的简单氢化物为,中心N原子的价层电子对数为4,采取杂化;Y的简单氢化物为,中心O原子的价层电子对数为4,采取杂化,B正确;
C.1 mol Mg分别与足量、反应,产物中Mg均为+2价,1 mol Mg均转移2 mol电子,转移电子数相同,C正确;
D.是耐高温的新型结构陶瓷材料,D正确;
故选A。
2.(2026·湖南邵阳·一模)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液中加入过量铁粉:
B.碳酸氢镁溶液中加入过量溶液:
C.水玻璃中通入过量的:
D.阿司匹林与足量溶液共热:
【答案】C
【详解】A.Fe(SCN)3为络合物,应保留分子形式,正确方程式为,A错误;
B.NaOH过量,最终生成Mg(OH)2沉淀,正确方程式为,B错误;
C.硅酸的电离常数大于碳酸氢根,所以无论二氧化碳的量,最后均生成硅酸沉淀和碳酸氢根,方程式正确,C正确;
D.酚酯基水解生成的酚羟基具有弱酸性,不能在NaOH溶液中存在,正确方程式为,D错误;
故选C。
3.(2026·浙江金华·三模)下列化学方程式或离子方程式不正确的是
A.溶液中加入:
B.漂白粉溶液久置于空气中完全变质:
C.甲醛与过量反应:
D.水玻璃长期露置于空气中变浑浊:
【答案】C
【详解】A.该反应是检验的特征反应,生成蓝色铁氰化亚铁钾沉淀,离子方程式书写正确,A正确;
B.漂白粉溶液久置完全变质:首先与空气中的、反应生成HClO,,之后光照分解,生成的CaCO3与盐酸反应:,三个反应叠加可得:,B正确;
C.具有氧化性,可将甲醛氧化为甲酸,也可将甲酸氧化为CO2,甲醛与过量反应的化学方程式为:,C错误;
D.水玻璃是硅酸钠溶液,碳酸酸性强于硅酸,空气中与硅酸钠反应生成难溶硅酸沉淀,方程式书写正确,D正确;
故答案选C。
4.(2026·广西百色·二模)以铝土矿(主要成分为,含杂质和)为原料,制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是
A.“碱溶”时与NaOH溶液反应:
B.“反应Ⅰ”:
C.“反应Ⅱ”:
D.“反应Ⅲ”:
【答案】D
【分析】铝土矿碱溶时,氧化铝与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠,氧化铁不反应过滤除去。滤液中加入碳酸氢钠,四羟基合铝酸根与碳酸氢根发生反应生成氢氧化铝沉淀。氢氧化铝灼烧分解为氧化铝,电解熔融氧化铝得到铝单质。铝与氯气反应生成氯化铝。氯化铝与氢化钠反应生成铝氢化钠和氯化钠。
【详解】A.“碱溶”时与溶液反应生成硅酸钠和水,离子方程式为,A正确;
B.“反应Ⅰ”中,四羟基合铝酸根与碳酸氢根反应,碳酸氢根提供氢离子,生成氢氧化铝沉淀、碳酸根和水,离子方程式为,B正确;
C.“反应Ⅱ”是铝与氯气反应生成氯化铝,化学方程式为,C正确;
D.“反应Ⅲ”中,与反应生成和,根据原子守恒配平,正确的化学方程式应为,原方程式未配平,D错误;
故选D。
5.(2026·江苏扬州·模拟预测)萤石的主要成分为,可用作生产:(浓)。下列说法正确的是
A.晶胞结构如图所示,与距离最近且等距的数目为12
B.气态二聚氟化氢分子的结构为
C.氢氟酸能与反应是因为是强酸
D.的沸点高于是因为的氢键比强
【答案】A
【详解】A.在晶胞中,采取面心立方堆积,以顶点的为例,距离它最近且等距的位于相邻面心,数目为12个(同层4个、上下层各4个),A正确;
B.气态二聚氟化氢是通过氢键缔合,氢键具有方向性,正确结构为,B错误;
C.HF是弱酸,氢氟酸能与反应是因为生成了稳定的SiF4气体,而非HF是强酸,C错误;
D.沸点高于HF,是因为平均每个分子可形成2个氢键,而平均每个HF形成一个氢键,水分子间氢键个数多,与强度无关;实际上氢键的强度比更强,D错误;
故答案选A。
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专题04 硅及其化合物 无机非金属材料
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题型精讲·举一反三
题型01 硅的存在、物理性质与应用(结合生产、生活、社会、科技、人工智能、性质与用途)
题型02 硅的化学性质(结合性质预测、物质转化)
题型03 硅的制备(结合工艺流程、生产生活、环保工艺)
题型04 二氧化硅的化学性质(结合阿伏加德罗常数、历史文物、因果关系、文化传承)
题型05 硅酸性质及制备(结合实验探究、物质转化、价类图、生产生活)
题型06 硅酸盐组成的表示方法(结合工艺流程、金属回收、中国传统色凝脂、宇宙器件)
题型07 硅酸钠俗称与用途(结合生产生活、地域文化)
题型08 硅酸钠的化学性质(结合实验操作、离子方程式、试剂保存)
题型09 硅酸盐工业与含硅的无机非金属材料(结合历史文物、玻璃制品、先进科技、化学材料)
靶向突破·分层训练
题型精讲·举一反三
题型01 硅的存在、物理性质与应用
举一反三
【例1】【结合生产、生活】(2026·吉林长春·模拟预测)从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是
A.“嫦娥六号”在月球背面发现的石墨烯属于有机高分子材料
B.人形机器人的感知与交互系统所使用的LED灯的发光原理与原子核外电子跃迁有关
C.常温下Si的化学性质稳定,在自然界中硅主要以单质形式存在
D.苯甲酸钠是一种常用的增味剂,能增加食品的鲜味
【变式1-1】【结合社会、生活、科技】(2026·辽宁沈阳·一模)化学与社会、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A.我国稀土资源储量丰富,稀土元素位于IIIB族
B.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
C.用明矾、ClO2等可以对生活用水进行杀菌消毒
D.单晶硅可用作新型光伏电池的核心半导体材料
【变式1-2】【结合人工智能】(2027·安徽蚌埠·模拟预测)化学助力人工智能的发展,下列说法正确的是
A.光导纤维纤芯的主要成分是单晶硅
B.导热垫使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.电子封装时使用的纳米银属于胶体
D.数据中心冷却系统冷却液的汽化不涉及化学键断裂
【变式1-3】【结合物质性质与用途】(2026·贵州黔南·模拟预测)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A.晶体硅硬度大,可用作半导体
B.氧化铝熔点高,可用作耐火材料
C.碳酸氢铵受热易分解,可用作氮肥
D.纳米能与酸反应,可用作磁性材料
知识总结
1.硅的存在、位置与结构
存在
硅在地壳中的含量仅次于氧,居第2 位,在自然界主要以硅酸盐和氧化物(如水晶、玛瑙)的形式存在,硅单质主要有晶体和无定形两大类。
位置
硅元素位于元素周期表中位于第三周期IVA族
结构
硅是14号元素,原子结构为:,说明硅既难失去电子也难得到电子,硅是亲氧元素,与氧形成共价键。
2.硅的物理性质及用途
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。
题型02硅的化学性质
举一反三
【例2】【结合物质性质预测】(2026·浙江杭州·模拟预测)已知在常温下为无色液体,下列推测不正确的是
A.高温条件下,与水反应的方程式:
B.乙醇可与反应,生成
C.氨气与反应,会出现白烟
D.可用钠还原制单质硅
【变式2-1】【结合物质转化】(25-26高三上·河北衡水·阶段检测)在给定条件下,下列转化不能一步进行的是
A. B.
C. D.
【变式2-2】【结合物质转化】(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)能实现下列物质间直接转化的元素是
A.硅 B.硫 C.氮 D.氯
【变式2-3】【结合物质转化】(2025·河南·模拟预测),,三种物质均含有某种相同元素,下列选项满足图中一步转化关系的是
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
知识总结
硅的化学性质
稳定性
常温下,除与F2、HF 和强碱溶液反应外,硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应①与氢氟酸反应的化学方程式:Si+4HF=SiF4↑+2H2↑;
②与NaOH溶液反应的化学方程式:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;
③与F2反应的化学方程式:Si+2F2=SiF4。
还原性
加热或高温条件下,硅能和一些非金属单质反应。
①与O2反应:Si+O2SiO2。
②与Cl2反应:Si+Cl2SiCl4。
③与C反应:Si+ CSiC。
特别提醒
①Si与氢氟酸反应是Si的特性,其他非金属单质没有此性质。
②Si是能与NaOH溶液反应放出H2的非金属单质,A1是能与NaOH溶液反应放出H2的金属单质,推断题中常以此为突破口。
③反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑可看作两步进行:
Si+3H2O=H2SiO3+2H2↑、H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。
总反应为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。此反应中Si是还原剂,H2O是氧化剂,NaOH既不是氧化剂也不是还原剂。
题型03 硅的制备
举一反三
【例3】【结合工艺流程】(2026·辽宁·模拟预测)普通石英砂含有少量、、杂质,工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下:
合成:300℃、0.1 MPa发生反应有、
下列叙述错误的是
A.“提纯石英砂”所用X溶液可以选硫酸
B.“制取粗硅”的化学方程式为
C.“合成SiHCl3”的反应中体现了HCl的氧化性
D.上述流程中HCl和均可循环利用
【变式3-1】【结合工艺流程】(2026·陕西西安·模拟预测)芯片是人工智能的核心,其主要制作材料是硅。工业上用石英砂(主要成分是)为原料制取高纯度的硅,其生产流程如下图所示:
下列说法正确的是
A.高纯硅是制造手机芯片的常用材料,SiO2是制造太阳能电池的基本原料
B.反应③中,H2是还原剂,SiHCl3是氧化剂
C.步骤①中X是CO2
D.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:
【变式3-2】【结合生产、生活】(2026·辽宁辽阳·模拟预测)化学与生产、生活紧密相关,下列对场景中所运用的化学知识的解释错误的是
选项
场景
解释
A
医院:用“84”消毒液进行环境消毒
NaClO具有强氧化性
B
生活:温水条件下,用加酶洗衣粉洗涤衣物
温水中,酶的活性高
C
工厂:高温条件下,利用焦炭和石英砂制备粗硅
高温条件下,碳具有还原性
D
农场:用生石灰改良酸性土壤
生石灰属于碱,可中和酸性物质
A.A B.B C.C D.D
【变式3-3】【结合环保工艺】(2026·山西晋城·一模)光伏组件(PV)安装量的快速增长使得回收报废PV成为亟待解决的问题。一种从报废光伏板中回收硅的环保工艺如图所示。下列叙述正确的是
A.“拆分”过程中铝元素发生还原反应
B.高纯硅常用于生产光导纤维
C.乙酸乙酯可用作饮料、糖果、化妆品中的香料
D.钢化玻璃和有机玻璃均含有硅元素
方法总结
工业制法
用焦炭还原石英砂制得含有少量杂质的粗硅,反应的化学方程式为。
硅的纯度越高,生产的电子产品的性能越好,故工业上将粗硅通过化学方法进一步提纯,得到高纯硅。工业制备高纯硅的原理示意图如图所示。
其中涉及的主要化学反应为:
(a)SiO2+2CSi+2CO↑
(b)Si+3HClSiHCl3+H2
(c)SiHCl3+H2Si+3HCl
特别提醒
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HCl反应生成的SiHCl3中含有CCl4等杂质,经过分馏提纯SiHCl3后,再用H2还原,得到高纯度硅。
题型04 二氧化硅的结构、性质及用途
举一反三
【例4】【结合阿伏加德罗常数】(2026·云南文山·三模)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,所含的电子总数为
B.晶体中含有键的数目为
C.常温下,的溶液中数目为
D.铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为
【变式4-1】【结合历史文物】(2026·湖南·模拟预测)湖南近期在多个遗址的发掘中出土了大量重要的陶制文物,这些发现是当前最新保护与研究的成果。陶制文物的主要成分为硅酸盐,下列表述错误的是
A.中Si原子与Si-O键个数比为1:4 B.Si是p区元素
C.的电子式为 D.的球棍模型为
【变式4-2】【结合因果关系】(2026·广东梅州·模拟预测)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且一定具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
CuSO4溶液渗入地壳深层,闪锌矿(ZnS) 转化为铜蓝(CuS)
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
B
利用杯酚分离C60和C70
超分子有“分子识别”的特性
C
氢氟酸保存在塑料瓶中
氢氟酸有强酸性
D
向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液后褪色
Fe2+有强还原性
A.A B.B C.C D.D
【变式4-3】【结合文化传承】(2026·河南新乡·模拟预测)中华优秀传统文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法正确的是
A.“黍稷稻粱,农夫之庆”中“黍稷稻粱”均含有淀粉
B.“将白铁为砂子,用水银研如泥……”为古代汞齐化的方法,形成的汞齐属于盐
C.“凡白土曰垩土,为陶家精美器用”中“器”指的是陶瓷,其主要成分为二氧化硅
D.“以火烧之,烟起,乃真硝石()”是利用焰色试验区分硝石和芒硝()
技巧点拨
1.二氧化硅的存在
自然界中,硅元素仅有化合态,主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。天然SiO2有晶体和无定形两种,统称硅石,硅石、石英、水晶、玛瑙、硅藻土、沙子等主要成分都是SiO2。
2.结构
SiO2晶体有多种晶型,其基本结构单元为硅氧四面体(如下图甲所示),硅氧四面体通过氧原子相互连接为空间的网状结构(如下图乙所示)。在SiO2晶体中,每个Si周围结合4个O,Si在中心,O在4个顶角;许多这样的四面体又通过顶角的O相连接,每个O为两个四面体所共有,即每个O与2个Si相结合,SiO2晶体中Si和O的比例为1∶2。由结构可知,二氧化硅的化学性质很稳定。
①SiO2是二氧化硅的化学式(表示组成),不是分子式,二氧化硅没有分子式。
3.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。
化学性质
酸性氧化物
①是硅酸的酸酐,但不与水反应。
②SiO2与碱(如NaOH)反应,生成硅酸盐与水:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
③在高温条件下,能够与碱性氧化物(如氧化钙)反应:
在高温条件下可以与碳酸盐反应,如与碳酸钠、碳酸钙反应的化学方程式为; (工业制玻璃)。
弱氧化性
①与碳反应: (制粗硅);(制金刚砂);
特性
常温下与氢氟酸反应的化学方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
特别提醒
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。未进行磨砂处理的玻璃,在常温下是不易被强碱腐蚀的。
③SiO2是H2SiO3的酸酐,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SiO2不与水反应,不能用SiO2直接与水作用制备H2SiO3。
④不能依据反应来说明C的还原性比Si强,也不能依据反应来说明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。
⑤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。
⑥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。
5.用途
①SiO2是制光导纤维的重要原料。
②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。
③石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料。
题型05 硅酸性质及制备
举一反三
【例5】【结合实验探究】(2026·河南新乡·模拟预测)下列判断或说法正确的是
A.如图探究醋酸、碳酸、硅酸酸性的相对强弱
B.二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸
C.2 mL 5 mol·L-1的硅酸钠溶液和盐酸反应后制得硅酸胶体,胶粒数为0.01NA(NA为阿伏加德罗常数的值)
D.实验室制硅酸流程:SiO2Na2SiO3H2SiO3
【变式5-1】【结合物质转化】(2026·广东·模拟预测)下列物质之间的转化都一步能实现,且叙述正确的是
A.Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3,H2SiO3可溶于水
B.Cu→CuO→Cu(OH)2→CuCl2,Cu(OH)2可受热分解
C.N2→NH3→NO→NO2→HNO3,包含了工业制硝酸的流程
D.S→SO2→H2SO3→Na2SO3→Na2SO4,SO2可使红色石蕊褪色
【变式5-2】【结合价类图】(2026·山东日照·模拟预测)硅元素的价—类二维图如图所示。设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol 的晶体含有个Si—Si键
B.d的酸性比碳酸弱
C.若e为硅酸钠,其溶液可制作耐火材料
D.b和焦炭、氯气反应可制备四氯化硅,其化学方程式为
【变式5-3】【结合现实生活】(2026·辽宁·二模)化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.氧化钇透明陶瓷属于无机非金属材料
B.硅胶具有吸水性可作袋装食品的干燥剂
C.硫酸钡难溶于酸可用于胃肠射线造影检查
D.石油经过分馏、裂化、裂解等物理变化可转化为短链烯烃
技巧点拨
1.硅酸的物理性质
硅酸是一种白色胶状物质,不溶于水(硅酸是中学阶段唯一难溶于水的酸),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
弱酸性
硅酸的酸性很弱,比碳酸的酸性还弱,在与碱反应时只能与强碱反应。如:H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
不稳定性
硅酸的热稳定性很差,受热分解为SiO2和H2O:H2SiO3SiO2+H2O
3.硅酸的制备
由于SiO2不溶于水,所以硅酸是通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得的。
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3(证明酸性:H2CO3>H2SiO3)。
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。
题型06 硅酸盐组成的表示方法
举一反三
【例6】【结合工艺流程】(2026·河南安阳·三模)利用蛇纹石和绿矾制备的工业生产流程如下:
已知:“焙烧”过程中有生成,“矿渣”的主要成分为和。
下列说法错误的是
A.蛇纹石也可表示为
B.“焙烧”过程中不涉及氧化还原反应
C.“矿化”过程中离子方程式:
D.“滤液”经处理后可以做化肥
【变式6-1】【结合金属回收】(2026·海南·模拟预测)是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(1)Si在元素周期表中的位置_______,下列关于含硅化合物说法错误的是_______。
A.是分子晶体
B.透辉石()可表示为
C.镁橄榄石()在一定条件下可以与HCl反应
(2)烧渣是LiCl、和的混合物,请写出“500℃焙烧”的化学方程式_______。“焙烧”后剩余的应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式解释产生大量烟雾的原因_______。
(3)“操作X”是_______。
(4)鉴别洗净的“滤饼2”和固体常用方法的名称为_______。
(5)在纯氧中加热分解,测得升温过程中固体的质量变化如下图所示。加热分解制备需要控制的温度范围为_______。
【变式6-2】【结合中国传统色凝脂】(2026·福建·模拟预测)中国传统色凝脂为温润的乳白色,常见于德化白瓷、羊脂白玉、珍珠粉、肌肤凝脂质感,无额外添加白色颜料。下列说法正确的是
A.烧制德化白瓷,应选用Fe2O3含量较高的泥料
B.羊脂白玉[]属于无机非金属材料
C.珍珠粉的成分是碳酸钙,由于难溶于水,应属于弱电解质
D.肌肤表层的皮脂膜含有油脂,油脂属于有机高分子化合物
【变式6-3】【结合宇宙器件】(2025·辽宁·模拟预测)铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐中提取铍的工艺流程如下:
已知:。回答下列问题:
(1)铍铝硅酸盐写成氧化物的形式为_______。
(2)“酸浸、过滤”步骤中,滤渣的主要成分为_______。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态,冷却过程的特点是_______。
(4)水相1中含有_______(填主要金属离子),向过量烧碱溶液中逐滴加入少量水相1,观察到的现象是_______(结合离子方程式回答)。
(5)滤液2可以进入_______步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是_______。
(7)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。
①BeO晶体中,的配位数为_______。
②若BeO晶体的密度为,则晶胞参数_______nm。已知。
知识总结
硅酸盐
(1)硅酸盐的表示方法:通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成;
①书写方法:找出组成元素→写成氧化物形式→注意原子守恒→检查有无遗漏→氧化物之间以“ · ”隔开。计量数配置出现分数应化为整数,各元素的化合价保持不变,且满足化合价代数和为零,各元素原子个数比符合原来的组成。
②书写顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→SiO2→H2O。如KAlSi3O8,将K2O·Al2O3·3SiO2,要写成K2O·Al2O3·6SiO2。
题型07 硅酸钠俗称与用途
举一反三
【例7】【结合生产、生活】(2026·辽宁·模拟预测)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.酸雨的形成是因为过量排放SO2、NO2、CO2
B.铝合金在航空领域应用广泛,工业上通过电解AlCl3溶液冶炼铝
C.神舟飞船推进器燃料偏二甲肼(C2H8N2)属于烃的衍生物
D.水玻璃是硅酸的水溶液,可以做木材防火剂
【变式7-1】【结合地域文化】(2026·辽宁抚顺·一模)东北三省及内蒙古的黑土地土壤肥沃,其化学成分以丰富的有机质(腐殖质)为核心,同时含有氮、磷、钾等大量营养元素和硅、铝、铁、钙、镁等矿物质元素。下列物质的名称或俗称正确的是
A.——磷酸氢一氨 B.——三丙醇
C.——石膏 D.水溶液——硅胶
【变式7-2】【结合生产、生活】(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
【变式7-3】【结合生产、生活】(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
知识总结
硅酸钠的物理性质及用途
物理性质
硅酸钠是白色固体,可溶于水,俗称泡花碱。其水溶液是一种无色黏稠状的液体,俗称水玻璃,黏性很强,是一种矿物胶
用途
黏合剂(矿物胶)、防腐剂和耐火阻燃材料
题型08 硅酸钠的化学性质
举一反三
【例8】【结合实验操作】(2026·甘肃嘉峪关·模拟预测)下列实验操作能够达到目的的是
选项
实验操作
目的
A
向稀溶液滴加几滴浓硫酸,观察溶液颜色变化
探究对水解的影响
B
将氯乙烷和NaOH溶液混合后加热,再滴加硝酸银溶液
检验氯乙烷中是否含有氯元素
C
测同温同浓度的溶液和溶液的pH
比较金属性:
D
向溶液中滴加足量盐酸,将生成的气体通入溶液中,观察溶液是否变浑浊
比较非金属性:
A.A B.B C.C D.D
【变式8-1】【结合离子方程式】(2026·云南玉溪·模拟预测)下列离子方程式书写正确的是
A.向溶液中通入过量:
B.向明矾溶液中加入至恰好完全沉淀:
C.向溶液中通入足量:
D.与反应:
【变式8-2】【结合离子方程式】(2026·浙江台州·二模)下列反应方程式不正确的是
A.Al溶于足量的溶液:
B.向溶液通入过量的:
C.与足量的浓硝酸反应:
D.向溶液中通入足量的:
【变式8-3】【结合试剂保存】(2026·山东·模拟预测)实验室中,下列试剂保存方法错误的是
A.乙醇保存在细口试剂瓶中,并放在阴凉处 B.浓硝酸保存在棕色试剂瓶,并放在阴凉处
C.三氯甲烷保存在带有橡胶塞的细口玻璃瓶中 D.硅酸钠、碳酸钠与存放在同一药品柜中
方法总结
硅酸钠的化学性质
化学性质
硅酸钠的化学性质稳定,不能燃烧,不易腐蚀,但能与比硅酸酸性强的一些酸反应,生成难溶于水的硅酸:
a.与盐酸反应的化学方程式:Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓;
b.与CO2水溶液反应的化学方程式:Na2SiO3+H2O+CO2(少量)=Na2CO3+H2SiO3↓。
题型09 硅酸盐工业与含硅的无机非金属材料
举一反三
【例9】【结合历史文物】(2026·广西崇左·模拟预测)龙是中华民族重要的精神象征和文化符号。下列与龙有关的历史文物中,主要材质为金属材料的是
A.玉猪龙
B.圆明园十二生肖兽首·龙首
C.盐步老龙
D.云龙纹瓷瓶
A.A B.B C.C D.D
【变式9-1】【结合玻璃制品】(2026·浙江·一模)普通硅酸盐玻璃中加入可制得棕色玻璃。下列说法不正确的是
A.普通硅酸盐玻璃中含有 B.棕色玻璃瓶可用于保存双氧水
C.普通硅酸盐玻璃属于混合物 D.棕色玻璃不溶于稀硝酸
【变式9-2】【结合先进科技】(2026·江苏连云港·模拟预测)“国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下列材料属于有机高分子材料的是
A.“望宇”登月服隔热层使用的聚酰亚胺
B.“C919”大飞机中隔音隔热的玻璃纤维
C.“蛟龙”号载人潜水器的耐压球壳使用的钛合金
D.“华龙一号”核反应堆使用的二氧化铀陶瓷芯块
【变式9-3】【结合化学材料】(2026·河北·高考真题)我国战略性新兴产业和未来产业发展日新月异,先进化学材料发挥了支撑作用。下列材料中主要成分属于有机物的是
A.人形机器人皮肤材料——硅橡胶
B.第三代半导体核心材料——碳化硅
C.航空锂电池电极材料——石墨烯
D.5G通讯传输光缆材料——光导纤维
技巧点拨
1.传统的无机非金属材料
①玻璃 主要原料:石灰石、纯碱、石英砂(主要成分为SiO2)、
②水泥 主要原料:黏土、石灰石、石膏
③陶瓷 主要原料:黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)
【特别提醒】硅酸盐产品中,水泥和陶瓷的共同原料是黏土,水泥和玻璃的共同原料是石灰石。
2.新型无机非金属材料
①碳化硅(SiC)陶瓷:用作砂纸和砂轮的磨料、耐高温结构材料、耐高温半导体材料等;
②高温结构陶瓷,耐高温、抗氧化、耐腐蚀,用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等;
③压电陶瓷能实现机械能和电能的相互转化,用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等;
④透明陶瓷具有优异的光学性能、耐高温、绝缘性好,用于高压钠灯、激光器、高温探测窗等;
⑥超导陶瓷在临界温度下具有超导性,用于电力、交通、医疗领域等;
⑦碳纳米材料:富勒烯具有超导性能,在光学、电学、磁学等方面都有重要应用;碳纳米管比表面积大,有相当高的强度和优良的电学性能,生产复合材料、电池和传感器等;石墨烯电阻率低、热导率高,具有很高的强度,在光电器件、超级电容器、电池和复合材料等方面的应用研究正在不断深入;
氨的实验室制法
靶向突破·分层训练
根基夯实
1.(2026·河北保定·二模)河北定窑是宋代五大名窑之一,烧制的白瓷以“白如玉、薄如纸、声如磬”的特质享誉中外,其制作工艺蕴含深厚的化学智慧。下列有关说法正确的是
A.原料高岭土的主要成分为Al2O3·2SiO2·2H2O,其属于氧化物
B.釉料中添加的草木灰(含K2CO3)可与高岭土中的SiO2反应生成K2SiO3
C.白瓷“白如玉”的原因是瓷器产品中含有大量的硅、铝、铁的氧化物
D.白瓷“声如磬”是因为烧制时硅酸盐颗粒以共价键形成网状结构,使其强度和硬度增大
2.(2026·湖北黄冈·二模)下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
酰胺结构性质稳定
羰基()的电子云与氮原子的孤对电子形成共轭结构
B
部分储氢合金表现出脆性
氢原子进入晶格间隙导致晶格膨胀或畸变
C
低温石英用作压电材料
低温石英存在顶角相连的硅氧四面体长链结构,具有手性
D
陶瓷制作LED发光材料
用取代部分、用取代部分
A.A B.B C.C D.D
3.(2026·贵州铜仁·模拟预测)下列物质的性质和用途不具有因果关系的是
A.HF水溶液呈酸性,可用于溶蚀玻璃 B.有强氧化性,可用于杀菌消毒
C.MgO熔点高,可用作耐高温材料 D.SiC硬度很大,可制作砂轮磨料
4.(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
5.(2026·广西玉林·三模)广西山水秀丽、非遗与特色物产丰富,下列有关广西地域特色物质的说法错误的是
A.柳州螺蛳粉中的酸笋经乳酸菌发酵变质,发酵过程仅发生物理变化
B.钦州坭兴陶烧制过程中,黏土中的硅酸盐发生复杂氧化还原反应与固化反应
C.桂林阳朔漓江竹筏多采用天然竹子,竹子主要成分为纤维素,属于天然高分子化合物
D.广西六堡茶制作中的渥堆工序,茶叶中的茶多酚等有机物易被空气中氧气缓慢氧化
6.(2026·河南平顶山·三模)中国古代传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列有关文物或传统技艺的描述,涉及主要物质的组成与分类正确的是
①青铜器“后母戊鼎”表面覆盖着绿色的碱式碳酸铜[],碱式碳酸铜属于碱式盐
②传统鎏金技艺是将金汞齐涂在器物表面加热,汞挥发后留下金层,其中“金汞齐”属于金属混合物
③唐代“秘色瓷”采用含氧化铁较低的瓷土烧制,其青色主要来自釉层中的微量铁元素,瓷胎属于硅酸盐材料
④古籍《本草纲目》记载:“火药乃焰消()、硫黄、杉木炭所合”,其中硝石()属于含氧酸盐
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
7.(2026·广东佛山·模拟预测)劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
砂纸磨刀
制作砂纸的SiC熔点很高
B
用洗涤剂洗去油污
油污疏水,会被包裹在表面活性剂形成的胶束内腔
C
制备腊肉、香肠时添加NaNO2
NaNO2具有防腐和护色作用
D
将Cl2通入NaOH溶液制成漂白液代替氯水
NaClO溶液常温下分解比HClO慢
A.A B.B C.C D.D
8.(2026·浙江·一模)下列反应的方程式不正确的是
A.溶液中滴加盐酸:
B.溶于溶液:
C.用进行人工固氮:
D.用硫黄处理洒落地面上的细小汞滴:
9.(2026·甘肃酒泉·模拟预测)结构决定性质,性质决定用途。下列结构、性质与用途对应关系错误的是
选项
结构或性质
用途
A
聚丙烯酸钠(中含有亲水基团)
聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂
B
壳聚糖具有良好的生物相容性和生物可降解性
壳聚糖可制成手术缝合线、环保包装袋
C
石墨呈层状结构,层间以范德华力维系
石墨可用作润滑剂
D
氢氟酸具有酸性
用于刻蚀玻璃器皿
A.A B.B C.C D.D
10.(2026·浙江·模拟预测)关于反应的说法中不正确的是
A.脱水后的产物是
B.此反应为非氧化还原反应
C.碳与硅同族,推测在常温下也可以发生这个反应
D.类似地,水解的产物有磷酸
11.(2026·广东梅州·模拟预测)“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述不正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用焦炭和石英砂制取粗硅
B
使用明矾净水
C
用聚乙炔制备导电高分子材料
聚乙炔中单双键交替排列的结构形成了共轭大π键体系
D
质检员用原子光谱法监测食品中重金属含量
电子跃迁会吸收或释放特定波长的光
A.A B.B C.C D.D
12.(2026·河北唐山·模拟预测)下列实验操作及现象推出的相应结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中加入硫酸,溶液变浑浊
硫酸能够氧化
B
在高温条件下,焦炭与反应,生成单质硅同时释放出易燃的一氧化碳气体
非金属性:
C
向己烯和己烯的冠冠醚溶液中分别滴加酸性溶液,振荡后,后者褪色较快
能够与冠冠醚形成超分子,增大在有机溶液中的溶解度
D
将裹有锌皮的铁钉放在溶有NaCl溶液的琼脂上,并滴入酚酞和铁氰化钾溶液,裸露的铁钉周围变红
铁发生了吸氧腐蚀
A.A B.B C.C D.D
13.(2026·天津·模拟预测)下列化学方程式书写正确的是
A.邻羟甲基苯酚脱水缩合形成酚醛树脂:
B.与水溶液共热反应:
C.将少量氯气通入溶液中:
D.工业上制备粗硅:
14.(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)下列指定反应的方程式书写错误的是
A.利用石灰乳制备漂白粉:
B.利用检验:
C.制备粗硅:
D.电解饱和食盐水:
15.(2027·安徽蚌埠·模拟预测)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.工业制硝酸:
B.海水提溴:苦卤粗高浓度
C.工业制高纯硅:石英砂粗硅高纯硅
D.侯氏制碱法:溶液纯碱
综合进阶
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知、、、四种短周期主族元素的原子序数依次增大。基态原子的价电子中有3个未成对电子,与相邻,、的核电荷数之比为,基态原子的价电子中能级和能级的电子数相等。下列说法错误的是
A.元素电负性:X>Y>M>Z
B.和的简单氢化物中两中心原子均采取杂化
C.1 mol单质分别与足量、的单质反应转移的电子数目相同
D.是一种新型陶瓷材料
2.(2026·湖南邵阳·一模)下列离子方程式书写正确的是
A.溶液中加入过量铁粉:
B.碳酸氢镁溶液中加入过量溶液:
C.水玻璃中通入过量的:
D.阿司匹林与足量溶液共热:
3.(2026·浙江金华·三模)下列化学方程式或离子方程式不正确的是
A.溶液中加入:
B.漂白粉溶液久置于空气中完全变质:
C.甲醛与过量反应:
D.水玻璃长期露置于空气中变浑浊:
4.(2026·广西百色·二模)以铝土矿(主要成分为,含杂质和)为原料,制备有机合成中的重要还原剂铝氢化钠()的一种工业流程如图。下列方程式书写错误的是
A.“碱溶”时与NaOH溶液反应:
B.“反应Ⅰ”:
C.“反应Ⅱ”:
D.“反应Ⅲ”:
5.(2026·江苏扬州·模拟预测)萤石的主要成分为,可用作生产:(浓)。下列说法正确的是
A.晶胞结构如图所示,与距离最近且等距的数目为12
B.气态二聚氟化氢分子的结构为
C.氢氟酸能与反应是因为是强酸
D.的沸点高于是因为的氢键比强
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