2020届高考化学一轮总复习第四章第14讲碳、硅及无机非金属材料练习(含解析)

第14讲无机非金属材料的主角——硅考纲要求 1.了解碳元素、硅元素的单质及其重要化合物的主要性质、应用及对环境质量的影响。

2．了解常见无机非金属材料的性质和用途。

考点一碳、硅单质的性质知识归纳1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途碳硅存在形态________和化合态化合态结构金刚石：__________结构；石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间结构同素异形体金刚石、石墨、C60晶体硅、无定形硅物理性质金刚石：熔点________、硬度________；石墨：硬度________、电的良导体、有滑腻感晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点________用途金刚石用作切割刀具，________用作电极、铅笔芯、高温润滑剂________材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳和硅的化学性质碳硅与单质反应氧气不足生成________，氧气足量生成________与氧气、氟气、氯气反应生成________、________、SiCl4与氧化物反应与CuO反应：____________________________________________________________ (可用于金属的冶炼)；与CO2反应：_________________________________________________________________________；与水蒸气反应：________________________________________________________________________(制水煤气)与FeO反应：Si＋2FeO高温=====SiO2＋2Fe(炼钢中的反应，了解)与酸反应与浓硫酸、浓硝酸反应_________________________________________________________________________________________________________不能被浓硫酸、浓硝酸氧化，但可与氢氟酸反应：_______________________________________________________________________________________C ＋4HNO 3(浓)△=====CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O3．硅的工业制法 ―→________和________原理――→__________________________________Si ＋4HCl =====■ 判断思考1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)金刚石和石墨物理性质有较大差别的原因是碳原子的排列不同( ) (2)Si 和SiO 2都可用于制造光导纤维( )(3)碳燃烧可生成CO 或CO 2，但硅与氧气反应只能生成SiO 2( ) (4)非金属性：C ＞Si ，则稳定性CH 4＞SiH 4( )(5)晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料( ) (6)12C 、13C 、14C 是碳的三种同素异形体( )2．将碳、硅的单质和其物理性质或用途用短线连接起来。

碳、硅及无机非金属材料一、选择题1.下列关于碳、硅的叙述正确的是()A.碳、硅都是ⅣA族元素，它们在自然界中都以化合态形式存在B.二氧化碳、二氧化硅的物理性质相似C.二氧化碳、二氧化硅都是酸性氧化物，都能与NaOH溶液反应生成相应的盐D.高纯度的二氧化硅用于制造半导体材料解析：选C。

自然界中含有单质碳(如金刚石、石墨)，A错误；二氧化碳、二氧化硅的物理性质(如熔、沸点)差别很大，B错误；高纯度的晶体硅用于制造半导体材料，D错误。

2.下列关于碳和碳的化合物的说法不正确的是()A.过多CO2排放会导致“温室效应”，应提倡“低碳生活”B.一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合C.金刚石和石墨都是碳单质，但原子排列方式不同，物理性质差别很大D.石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应解析：选D。

A项，二氧化碳是一种温室气体；B项，一氧化碳有毒，容易与血红蛋白结合；C项，金刚石是空间立体网状结构，硬度大、熔点高，石墨是层状结构，每一层是平面网状结构，质软，可导电，二者物理性质差别较大；D项，二者的转化属于化学反应，但反应中没有元素化合价的改变，不属于氧化还原反应。

3.下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是()A.都是共价化合物B.SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨C.都能溶于水且与水反应生成相应的酸D.都是酸性氧化物，都能与碱性氧化物反应解析：选C。

SiO2和CO2都只含有共价键，均为共价化合物，A项正确；干冰升华吸热，可用于人工降雨，B项正确；SiO2不溶于水且与水不反应，C项错误；SiO2与碱性氧化物反应能生成硅酸盐，CO2与碱性氧化物反应能生成碳酸盐，D项正确。

4.据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。

下列关于二氧化硅的说法正确的是()A.二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸的强D.水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐解析：选B。

碳、硅及无机非金属材料【考情分析】本讲内容在高考中碳、硅及其化合物的知识单独考查的题目较少。

常与晶体结构、元素周期律、化学方程式及化工流程相结合，重在考查考生创新思维以及理论联系实际的能力。

题型以选择题、推断题为主，难度适中。

【核心素养分析】1.变化观念与平衡思想：根据碳、硅的结构，预测在一定条件下碳、硅及其化合物可能发生的化学变化。

2.科学态度与社会责任：关注与碳、硅有关的热点问题（如光导纤维、硅电池、半导体材料），形成可持续发展的意识；知道碳、硅及其化合物对社会发展的重大贡献。

【网络构建】【知识梳理】智能点一碳及其重要化合物1．碳单质(1)常见碳单质的结构和物理性质常见的碳单质有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯、碳纳米管等，它们互为同素异形体。

(2)化学性质a ．与O 2的反应(用化学方程式表示)： ①O 2不足：2C ＋O 2=====点燃2CO ； ②O 2充足：C ＋O 2=====点燃 CO 2。

b ．与氧化物反应(用化学方程式表示)： ①与CuO 反应：2CuO ＋C 2Cu ＋CO 2↑； ②与Fe 2O 3反应：Fe 2O 3＋3C 2Fe ＋3CO ↑；③与CO 2反应：CO 2＋C2CO ；④与水蒸气反应：C ＋H 2O(g)CO ＋H 2(制水煤气)； ⑤与SiO 2反应：SiO 2＋2C Si ＋2CO ↑(制粗硅)；SiO 2＋3CSiC ＋2CO ↑(制金刚砂)c ．与强氧化性酸反应①与浓硫酸反应：C ＋2H 2SO 4(浓)CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

②与浓硝酸反应：C ＋4HNO 3(浓)CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

(3)碳单质的用途：①金刚石结构坚硬，作玻璃刻刀、机器钻头、装饰品等；②石墨的细鳞片状结构质软、导电性、滑腻性、耐高温 铅笔芯、电极、润滑剂、坩埚； ③木炭和活性炭的疏松多孔的结构吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味剂等； ④作燃料，用于家庭取暖、做饭等；⑤作还原剂：冶炼金属，如冶炼金属铜、铁等。

第14讲碳、硅及无机非金属材料[高考评价要求]1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。

2.结合实例认识碳、硅及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。

考点一碳及其重要化合物1.碳单质：存在形式有金刚石、石墨、足球烯等，它们互为同素异形体。

①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。

②同素异形体之间的转化是化学变化，且属于非氧化还原反应。

2.碳的氧化物(CO、CO2)的比较CO CO2物理性质无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水无色、无味的气体，密度比空气大，可溶于水(溶解度小)毒性有毒(易结合血红蛋白)无毒(温室效应)化学性质还原性可燃性，还原氧化铁—氧化性—①与炽热的木炭反应②Mg在CO2中燃烧与水反应—CO2＋H2O H2CO3与碱反应(石灰水)—Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(检验CO2)续表CO CO2相互转化CO2C，△①O2；②CuOCO用途燃料、冶炼金属等灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等3.碳酸(H2CO3)：弱酸、不稳定。

碳酸只能存在于水中，在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。

1.碳是构成地球生命的一种重要非金属元素，碳单质很早就被人类认识和利用，碳的一系列化合物——有机化合物，更是生命的根本。

下列有关说法中正确的是()A.含碳的化合物数量众多、分布极广B.向空气中大量排放二氧化碳气体会形成酸雨，破坏建筑物C.碳单质有多种不同的存在形式，如金刚石、12C、14C、C60等D.煤、石油属于不可再生能源，天然气、乙醇属于可再生能源答案：A2.(双选)(2022·潍坊高三模拟)科技的进步为二氧化碳资源化利用提供了广阔的前景。

下列说法错误的是()A.CO 2是自然界碳循环中的重要物质B.CO 2加氢转化为乙烯，CO 2被氧化C.CO 2电催化时，在阳极转化为燃料D.CO 2与环氧丙烷可合成可降解塑料解析：选BC 。

第四章非金属及其化合物课时1 碳、硅及其化合物(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共10个小题，每题6分，共60分，每个小题只有一个选项符合题意。

) 1．2013年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。

飞船应用了许多尖端的合成材料。

据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。

下列相关叙述不正确的是()。

A．它耐高温抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料解析航空材料具有质轻、高强度、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。

答案 B2．(2013·广东四校联考)材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()。

材料主要化学成分A 刚玉、金刚石三氧化二铝B 大理石、石灰石碳酸钙C 普通水泥、普通玻璃硅酸盐D 沙子、石英二氧化硅解析A项中金刚石是碳的一种单质。

答案 A3．下列叙述正确的是 ( )。

A ．高温下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，说明硅酸(H 2SiO 3)的酸性比 碳酸强B ．陶瓷、玻璃、水泥容器都能贮存氢氟酸C ．石灰抹墙、水泥砌墙的硬化过程原理相同D ．玻璃窑中出来的气体的主要成分是二氧化碳解析 二氧化硅在高温下能与碳酸钠反应：Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，但不能说明硅酸的酸性比碳酸强，上述反应之所以能进行，是因为CO 2不断逸出，而促使了反应向右进行；玻璃、陶瓷、水泥中均含有SiO 2，会与氢氟酸反应；石灰抺墙的硬化过程是因为发生了反应CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3＋H 2O ，而水泥砌墙是水泥与水作用发生一系列变化而凝固变硬。

答案 D4．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )。

第四章非金属及其化合物第一节碳、硅及无机非金属材料1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

2．了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境的影响。

考点（一）碳及其化合物【精讲精练快冲关】[知能学通］1．碳单质(1）碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。

（2)结构金刚石：正四面体形空间网状结构;石墨：平面正六边形层状结构。

（3）物理性质：金刚石熔点高、硬度大；石墨熔点高、质软,有滑腻感，电的良导体.（4)主要化学性质——还原性①与O2反应O2足量：C＋O2错误!CO2;O2不足：2C＋O2错误!2CO.②与氧化物反应CuO：2CuO＋C错误!2Cu＋CO2↑（冶炼金属)；SiO2:SiO2＋2C错误!Si＋2CO↑（制取粗硅）；H2O:C＋H2O(g)错误!CO＋H2（制取水煤气）.③与强氧化性酸反应浓H2SO4：C＋2H2SO4(浓）错误!CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；浓HNO3：C＋4HNO3（浓）错误!CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。

（5）用途:金刚石用于制造切割刀具；石墨用于制造电极、铅笔芯。

2．一氧化碳（CO）(1)物理性质:无色气体,有毒，难溶于水。

（2)化学性质—-还原性①燃烧：2CO＋O2错误!2CO2，淡蓝色火焰;②还原CuO ：CuO ＋CO错误!Cu＋CO2(冶炼金属）.3．二氧化碳(CO2）（1)一种无色、无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰.（2)与H2O、Na2O、Ca(OH）2（足量、澄清)、Mg反应的化学方程式分别为CO2＋H2O H2CO3、Na2O＋CO2===Na2CO3、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O、2Mg＋CO2错误!2MgO＋C。

(3）CO2在自然界中的循环CO2的主要来源大量含碳燃料的燃烧自然界消耗CO2的主要反应①溶于江水、海水中：CO2＋H2O H2CO3；②光合作用将CO2转化为O2；③岩石的风化:CaCO3＋H2O＋CO2===Ca（HCO3）24.碳酸（H2CO3)弱酸性、不稳定性.碳酸(H2CO3）只能存在于水中。

专题14碳、硅及无机非金属材料(建议完成时间：30分钟实际完成时间：_______分钟)目录考点一碳及其化合物的结构、性质及应用考点二硅及其化合物的结构、性质及应用考点三无机非金属材料的制备与应用考点一碳及其化合物的结构、性质及应用1(2023秋·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考开学考试)以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其中涉及的基本反应类型依次是C→高温CuO CO2→H2O H2CO3→Ca OH2CaCO3→高温CO2A.化合、置换、分解、复分解B.置换、复分解、化合、分解C.置换、化合、分解、复分解D.置换、化合、复分解、分解【答案】D【解析】该转化关系涉及的化学反应依次为：C+2CuO 高温2Cu+CO2↑、CO2+H2O=H2CO3、H2CO3+Ca OH2=CaCO3↓+2H2O、CaCO3高温CaO+CO2↑，各反应的基本反应类型依次为：置换反应、化合反应、复分解反应、分解反应；因此，本题选D。

2(2023·陕西咸阳·统考一模)如图是某元素常见物质的“价一类”二维图，f为钠盐。

下列说法不正确的是A.物质a既可被氧化，也可被还原B.可存在a→b→d→e→f的转化关系C.可通过灼热的氧化铜除去d中混有的少量cD.向足量f溶液中加入少量稀盐酸，一定没有CO2产生【答案】D【分析】结合图示可知，a为CH4、b为C、c为CO、d为CO2、e为H2CO3，f为CO2-3或HCO-3。

【解析】A．a为CH 4，碳元素化合价可升高，氢元素化合价可降低，物质a既可被氧化，也可被还原，故A正确；B ．可存在a →b →d →e →f 的转化关系：甲烷高温分解生成碳，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，与适量的碱生成盐，故B 正确；C ．CO 能被灼热的氧化铜氧化生成二氧化碳，可通过灼热的氧化铜除去d 中混有的少量c ，故C 正确；D ．f 可能为正盐或酸式盐，向足量f 溶液中加入少量稀盐酸，正盐转化成酸式盐，可能没有CO 2产生，酸式盐和盐酸，一定有二氧化碳产生，故D 错误；故选D 。

碳、硅及无机非金属材料完卷时间：50分钟可能用到的相对原子质量：H1 O16 Mg24 Al27 Si28 Fe56一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·广东汕头市·高三二模）芯片被誉为“现代工业粮食”，是新一代信息产业的基石。

制备芯片材料高纯硅的装置如下图所示(加热及夹持装置省略)，利用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应(SiHCl3沸点为31.8℃，遇水会强烈水解)，下列说法不正确．．．的是A．装置B中的试剂是浓硫酸B．实验开始时先打开装置A中的K1C．装置C采用常温冷却水，目的是使SiHCl3与H2充分混合D．石英管中发生反应SiHCl3+H21100-1200CSi+3HCl【答案】C【解析】装置A中Zn与稀硫酸反应产生H2，由于SiHCl3遇水强烈水解，故需要对氢气进行干燥，故装置B 中盛放浓硫酸，装置C采用热水浴加热，使SiHCl3气化，与H2形成混合气体，进入石英管中反应，高温条件下，SiHCl3被H2还原为Si。

A．由分析知，装置B中盛放浓硫酸，起到干燥氢气的作用，A正确；B．实验开始时先打开K1，利用生成的H2将装置中的空气排尽，防止加热石英管时因H2不纯而爆炸，B正确；C．由于SiHCl3为液体，实验需得到SiHCl3气体，故装置C应采用热水浴，使SiHCl3气化，C错误；D．SiHCl3被H2还原为Si，根据元素守恒推知另一产物为HCl，故该反应为：SiHCl3+H21100~1200℃Si+3HCl，D正确；故答案选C。

2．（2021·湖北高三零模）水泥是人类最伟大的发明之一，主要成分为硅酸三钙(3CaO∙SiO2)。

将其与适量的水反应，形成相互交联的结构，反应式如下2(3CaO∙SiO2)+6H2O=3CaO∙2SiO2∙3H2O+3Ca(OH)2∆H＜0。

但是，需要避免交联过程热膨胀及产生的水蒸气在建筑结构中造成空隙。

课时作业11 碳、硅及其化合物时间：45分钟1．(2019·河南南阳模拟)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘(黏)土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。

下列说法中错误的是( C )A．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐D．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：沙子的主要成分是二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐，C项错误。

2．(2019·河北张家口模拟)化学与生产、生活密切相关，下列与化学有关的说法错误的是( B )A．水玻璃可作木材防腐剂和阻燃剂B．“大漠孤烟直”描述的是物质升华的过程C．蒸馏法是常用的海水淡化的方法之一D．黏土既是制水泥的原料又是制作陶瓷的原料解析：水玻璃具有耐酸、耐高温等性能，可用作木材防腐剂和阻燃剂，故A正确；“大漠孤烟直”中的“烟”指烽火台燃起的狼烟，并非物质升华的过程，故B错误；蒸馏法是常用的海水淡化的方法之一，故C正确；生产陶瓷的原料是黏土，生产水泥的原料是石灰石、黏土，故D正确。

3．(2019·东北三省哈师大附中等三校一模)下列说法中不正确的是( D )A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4D．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解析：SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4，C正确；硅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，石英的主要成分是SiO2，D错误。

4．(2019·山西45校第一次联考)碳是构成地球生命的一种重要非金属元素，碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物，更是生命的根本。

第一讲碳、硅及无机非金属材料【真题速递】1.（2019.全国1卷）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【答案】A【解析】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。

2.（2019.北京）下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，故A符合题意；B.聚氨酯为有机高分子化合物，故B不符合题意；C.碳包覆银纳米材料中银为金属元素，故C不符合题意；D.钛合金为含有金属钛元素的合金，故D不符合题意；3.（2019.全国2卷）下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】A. 乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳无机小分子，则实验现象中不会出现分层，A项错误；B. 将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的洗气瓶，发生反应为：CO2+2Mg2MgO+C，则集气瓶因反应剧烈冒有浓烟，且生成黑色颗粒碳单质，实验现象与操作匹配，B项正确；C. 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，则发生氧化还原反应，其离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，则会有刺激性气味产生，溶液变浑浊，实验现象与操作匹配，C项正确；D. 向盛有氯化铁溶液的试管中加过量的铁粉，铁粉会将溶液中所有的铁离子还原为亚铁离子，使黄色逐渐消失，充分震荡后，加1滴KSCN溶液，因震荡后的溶液中无铁离子，则溶液不会变色，实验现象与操作匹配，D项正确；4．下列有关硅及其化合物的叙述错误的是( )A．SO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，证明酸性H2SO3>H2SiO3(2017·北京理综，10D)B．SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维(2017·江苏，3C)C．HF能与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016·全国卷Ⅲ，7D)D．石英砂可用于生产单晶硅(2016·海南，4C)【答案】B【解析】A项，依据强酸制弱酸原理判断；B项，前后无因果关系。

第一讲 碳、硅及无机非金属材料1.气凝胶是一种世界上最轻的固体，也被称为“固态烟”，非常坚固耐用，它可以承受相当于自身重量几千倍的压力，最高能承受1 400摄氏度的高温，绝热性能十分优越，其主要成分是二氧化硅等。

下列说法正确的是( )A ．该材料具有良好的导电性B ．二氧化硅可用于制作光导纤维C ．二氧化硅耐所有的酸或碱D ．水泥的主要成分是二氧化硅【答案】B【解析】气凝胶的主要成分是二氧化硅，二氧化硅不导电，A 项不正确；二氧化硅可溶于强碱和氢氟酸，C 项不正确；水泥的主要成分是硅酸盐，D 项不正确。

2．下列说法中，不正确的是( )A ．SiO 2是酸性氧化物，但不与水反应B ．泡花碱属于盐类C ．明矾和漂白粉均可用于自来水的杀菌、消毒D ．玻璃和陶瓷都属于传统硅酸盐材料【答案】C【解析】明矾中的铝离子水解得到氢氧化铝胶体，其具有吸附作用，可以净水但不能杀菌、消毒；漂白粉具有强氧化性，具有杀菌、消毒作用。

3．(2016·湖北八校联考)如何解决好碳排放问题是关系到人类可持续发展的重大课题之一。

目前，采用较多的方法是对二氧化碳进行搏集封存和富集再利用。

下列与二氧化碳有关的叙述正确的是( )A ．CO 2是形成酸雨的主要物质B ．CO 2导致温室效应，是一种大气污染物C ．CO 2(g)＋C(s)=====高温2CO(g) ΔH >0，高温有利于该反应自发进行D ．实验室常用大理石与稀盐酸或稀硫酸反应制取二氧化碳【答案】C【解析】硫的氧化物和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质，A 项错误；CO 2不属于大气污染物，B 项错误；CO 2(g)＋C(s)=====高温2CO(g)为熵增的吸热反应，当ΔT ＝ΔH －T ΔS <0时，反应易自发进行，故高温有利于该反应自发进行，C 项正确；实验室不能用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳，因为生成的硫酸钙微溶，包裹在大理石的表面，会阻止大理石与稀硫酸接触，使反应停止，D 项错误。

碳、硅及无机非金属材料（本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．（2019·天津静海调研)《厉害了，我的国》“中国名片”中航天、军事、天文等领域的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切联系。

下列说法正确的是（）A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料B．“中国歼－20”上用到的氮化镓材料属于合金材料C．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅C［钢铁属于金属材料，故A项错误；合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，是混合物，而氮化镓是化合物,不属于合金，故B项错误;高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，故C项正确；太阳能电池板的主要材料是单质硅，故D项错误。

]2．（2019·湖南永州模拟)化学与科技、生活密切相关.下列叙述正确的是（）A．泰国银饰和土耳其彩瓷是“一带一路”沿线国家的特色产品，其主要成分均为金属材料B．从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,因此石墨烯是电解质C．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料D．国产客机大规模使用先进的材料铝锂合金，该合金密度小，强度高D[泰国银饰中的银为金属单质，属于金属材料,土耳其彩瓷的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,故A项错误；电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物，而从石墨中剥离出的石墨烯薄片属于单质，故B项错误；中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料,故C项错误；铝锂合金的密度较小,且其强度较高,可以大规模使用在国产客机上，故D项正确。

］3．(2019·湖北武汉部分市级示范高中联考)碳循环（如图)对人类生存、发展有着重要的意义。

下列说法错误的是（)A．碳是构成有机物的主要元素B．光合作用是将太阳能转化为化学能的过程C．化石燃料的大量燃烧是产生温室效应的原因之一D．石油的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志D[碳是构成有机物的主要元素，A项正确；光合作用是绿色植物利用光能把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时放出氧气的过程，即光合作用可将太阳能转化为化学能,B项正确；化石燃料燃烧生成大量二氧化碳气体，是产生温室效应的原因之一,C项正确;乙烯的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,D项错误.]4．（2019·山东莱芜月考）下列关于碳及其氧化物的说法不正确的是（）A．过度排放CO2会导致“温室效应”，应提倡“低碳生活”B．一氧化碳易与血液中的血红蛋白结合C．金刚石和石墨都是碳单质，但原子排列方式不同，物理性质也不同D．CO、CO2、葡萄糖都属于有机物D［二氧化碳是一种温室气体,故A项正确；一氧化碳有毒，容易与血液中的血红蛋白结合,故B项正确;金刚石和石墨的结构不同,物理性质也不同,故C项正确；含有碳元素的化合物不一定属于有机物，如CO、CO2不属于有机物,故D项错误。

考点规范练无机非金属材料一、选择题1.(2020天津卷改编)下列“我国制造”所用的材料属于无机非金属材料的是()。

A.宇航服所用的聚酯纤维B.“天眼”反射面板所用的铝合金C.港珠澳大桥所用的水泥D.“蛟龙号”所用的钛合金2.(2020黑龙江牡丹江第一高级中学高三期末改编)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。

下列说法正确的是()。

A.高纯硅可用于制作光感电池B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂C.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐D.高纯硅可用于制造光导纤维3.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无沙粘(通‘黏’)土而为之”“凡坯既成,干燥之后,则堆积窑中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。

下列说法错误的是()。

A.沙子和黏土的主要成分为硅酸盐B.“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦D.黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料4.下列变化中,不能一步实现的是()。

A.Na2SiO3H2SiO3B.H2SiO3SiO2C.SiO2H2SiO3D.SiO2Na2SiO35.(2019全国Ⅰ)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.如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是()。

A.SiO2属于两性氧化物B.盛放Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C.硅胶吸水后可重复再生D.图中所示的转化都是氧化还原反应7.有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列有关硅的说法中不正确的是()。

A.高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B.硅可由二氧化硅还原制得C.低温时,硅与水和空气不反应,但能与氢氟酸反应D.自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅8.(双选)下列有关硅及其化合物的说法中正确的是()。

碳、硅及其化合物[单独成册]限时50分钟A 组(20分钟)1．食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。

下列说法错误的是( )A ．硅胶可用作食品干燥剂B ．P 2O 5不可用作食品干燥剂C ．六水氯化钙可用作食品干燥剂D ．加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂解析：选C 。

根据食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好，硅胶、无水氯化钙以及加工后具有吸水性的植物纤维都可用作食品干燥剂；P 2O 5吸水生成磷酸或偏磷酸，会对食品造成污染，故不可用作食品干燥剂，A 、B 、D 三项正确。

CaCl 2·6H 2O 不具有吸水性，C 项错误。

2．将氮气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体先通过足量澄清石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，最后剩余的气体是( )A ．氮气B ．二氧化碳C ．一氧化碳D ．二氧化碳和氮气解析：选D 。

二氧化碳属于酸性氧化物，能被澄清石灰水吸收但在后面的操作中CO 被氧化又再次生成CO 2；CO 具有还原性，能还原灼热的CuO ；题述过程中氮气不发生反应。

涉及的化学反应为CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O 、CO ＋CuO=====△Cu ＋CO 2，所以最后得到的气体是二氧化碳和氮气，故选D 。

3．(2019·湖南长沙模拟)下列关于硅及其化合物的叙述错误的是( )A ．硅是良好的半导体材料，二氧化硅可用于制造光导纤维B ．二氧化硅能与石灰石反应：SiO 2＋CaCO 3=====高温CaSiO 3＋CO 2↑C ．可以用焦炭还原二氧化硅生产粗硅：SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO↑D ．水泥的主要成分是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2解析：选D 。

水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙，普通玻璃的主要成分是Na 2SiO 3、CaSiO 3和SiO 2，D 项错误。

4．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )A ．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si 3N 4B ．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作砂纸、砂轮的磨料C ．祖母绿的主要成分为Be 3Al 2Si 6O 18，用氧化物形式表示为3BeO·Al 2O 3·6SiO 2D ．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶2解析：选D 。

高三化学一轮复习(十四)1．(2017·安徽合肥高三一次质检)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。

下列说法正确的是( )A ．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐B ．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C ．某硅酸盐的化学式为KAlSi 3O 8，可用K 2O·Al 2O 3·6SiO 2表示D ．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池[解析] 水晶的主要成分为SiO 2，不属于硅酸盐，A 项错误；水玻璃是Na 2SiO 3的水溶液，属于混合物，B 项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D 项错误。

[答案] C2．(2017·宿州模拟)下列叙述中正确的是( )A ．因为Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强B ．碳和硅都是ⅣA 族的元素，所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似C ．二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物D ．二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物，但二氧化硅不能和水反应生成硅酸[解析] A 项的反应之所以能够发生，是因为生成的产物中有气体生成，平衡正向移动，促使反应能够顺利进行，故不能通过此反应判断H 2CO 3与H 2SiO 3的酸性强弱，A 错误；CO 2和SiO 2的物理性质差异较大，B 错误；SiO 2与氢氟酸的反应不属于氧化物与一般酸的反应，在此反应中SiO 2并没有表现出碱性氧化物的性质，C 错误。

[答案] D3．(2017·济南联考)下列离子方程式的书写正确的是( )A ．水玻璃中通入过量二氧化碳：Na 2SiO 3＋CO 2＋H 2O===2Na ＋＋CO 2－3＋H2SiO3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO2===Ca2＋＋2HCO－3C．硅与氢氟酸的反应：Si＋4H＋＋4F－===SiF4↑＋2H2↑D．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O[解析]Na2SiO3是强电解质，应拆成Na＋、SiO2－3，且应生成HCO－3，A 错；B项正确写法是CO2＋OH－===HCO－3；C项，氢氟酸是弱酸，不能拆分成H ＋和F－。

考点一碳、硅单质及氧化物1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。

碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。

(2)单质的结构、物理性质与用途比较2.碳、硅单质的化学性质——还原性碳、硅的最外层都是4个电子，位于元素周期表的第ⅣA 族，不容易失也不容易得电子，通常化学性质稳定，但在一定条件下也能与许多物质发生化学反应，一般表现为还原性(如图)。

(1)碳的还原性碳有重要的用途，除了在氧气中燃烧利用其热能外，还能用于金属冶炼(如铜)、制取粗硅、生产水煤气等，完成上图转化关系中①～④的化学方程式。

①CO 2＋C=====△2CO ； ②SiO 2＋2C=====高温Si ＋2CO ↑； ③C ＋H 2O(g)=====高温CO ＋H 2； ④2CuO ＋C=====△2Cu ＋CO 2↑。

碳的还原性还表现为可将强氧化性浓硫酸、浓硝酸分别还原为SO 2和NO 2，本身被氧化为CO 2。

(2)硅的化学性质不活泼，在常温下只能与氟气(F 2)、氢氟酸(HF)、强碱反应，不能与氢气、氧气、氯气、硫酸、硝酸反应，加热时能与氧气、氯气反应。

完成上图转化关系中⑥～⑧的化学方程式。

⑥Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4； ⑦Si ＋2F 2===SiF 4；⑧Si ＋2NaOH ＋H 2O===Na 2SiO 3＋2H 2↑。

3．二氧化硅和二氧化碳的比较CO2＋H2O H2CO3深度思考1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA 族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？答案 没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。

2．从元素周期表的位置看，硅的还原性比碳强，但碳能与SiO 2反应制取Si ，试从化学平衡的角度认识该反应发生的原因。