2021高考化学碳硅(基础)

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碳、硅及无机非金属材料一、碳、硅单质及其重要化合物的性质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)碳硅结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软，有滑腻感晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。

(2）Si错误!3．硅的工业制法4.物质二氧化硅二氧化碳结构立体网状结构,不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应CO2＋H2O H2CO3②与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O不反应③与碱反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)O2少量:CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3④与盐反应如与Na2CO3反应:SiO2＋Na2CO3错误!Na2SiO3＋CO2↑如与Na2SiO3反应:Na2SiO3＋H2O＋CO2（不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量）===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应:SiO2＋CaO错误!CaSiO3如与Na2O反应:Na2O＋CO2===Na2CO3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐5.硅酸和硅酸钠（1）硅酸硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能（填“能"或“不能"）使紫色石蕊溶液变红色。

碳、硅与无机非金属材料1．化学与科技、社会、生产、生活密切相关，下列有关说法不正确的是（）A．用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素B．第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”，与石墨烯互为同分异构体C．维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+，这说明维生素C具有还原性D．2018年10月23日，港珠澳大桥开通，大桥共用钢铁42万吨，水泥189万吨，其中钢铁属于合金，水泥属于传统无机非金属材料。

【答案】B【解析】A. 青蒿素不溶于水易溶于有机溶剂，故可用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素，A正确；B. “碳纳米泡沫”是一种碳单质，与石墨烯互为同素异形体，B不正确；C. Fe3+转变为Fe2+，则铁离子发生还原反应，维生素C在该转化过程中充当还原剂、维生素C具有还原性，C正确；D. 钢铁是含铁、碳等成分的合金，水泥是硅酸盐材料、属于传统无机非金属材料，D正确；答案选B。

2．苏颂《本草图经》有关不灰木（火浣布）有如下描述：“不灰木，出上党，今泽、潞山中皆有之，盖石类也。

其色青白如烂木，烧之不燃，以此得名。

或云滑石之根也，出滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]处皆有”。

“不灰木”成分可能是（）A．纤维素B．硅酸盐C．氧化铁D．动物毛皮【答案】B【解析】A．不灰木，烧之不燃，而纤维素能燃烧，A不合题意；B．不灰木，盖石类也，云滑石之根也，出滑石[Mg3(Si4O10)(OH)2]处皆有，则与滑石同类，都属于硅酸盐，B符合题意；C．不灰木，其色青白如烂木，而氧化铁呈红色，C不合题意；D．不灰木，盖石类也，而动物毛皮属于蛋白质类，D不合题意；故选B。

3．按如图所示装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述不正确的是A．若A为浓盐酸，B为KMnO4，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色B．若A为醋酸，B为CaCO3，C中盛Na2SiO3，则C中溶液中变浑浊C．实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用D．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解【答案】D【解析】A、浓盐酸和KMnO4反应生成氯气，氯气通入品红溶液，溶于水生成的次氯酸有漂白性，能使品红溶液褪色，故A正确；B、若A为醋酸，B为碳酸钙，与醋酸反应会生成二氧化碳气体，C中Na2SiO3溶液和CO2反应生成硅酸沉淀，溶液变浑浊，故B正确；C、D装置为球形结构，其容积较大，其中倒吸的液体受重力作用可以回流至试管中，因而具有防倒吸作用，故C正确。

2021年高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物第14讲碳硅2021年高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物第14讲碳、硅第14课碳、硅和无机非金属材料考纲要求1.了解c、si元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。

2.了解c、si元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

试验场碳及其重要化合物1．碳单质（1）碳的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳和足球，它们是同构和异构的。

（2）结构金刚石：正四面体空间网状结构；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。

(4)主要化学性质――还原性①可燃性△cuo：2cuo＋c=====2cu＋co↑?冶炼金属高温②与氧化物反应?sio：sio＋2c=====si＋2co↑?制取粗硅??高温?ho：c＋ho?g?=====co＋h?制取水煤气?二2二2二2△?? 浓硫酸：C+2h2so4？厚=co2↑＋2so2↑＋2h2o③与强氧化性酸反应?△?? 浓硝酸：C+4hno3？厚=CO2↑ + 4no2↑ + 2h2o2。

一氧化碳(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=====2co2，淡蓝色火焰；△② 还原CuO:CuO+CO===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、Na 2O、Ca（OH）2（充足、透明）和Mg的反应方程式为CO2+H2O？？H 2CO 3，Na 2O+CO 2=Na 2CO 3，点燃co2＋ca(oh)2===caco3↓＋h2o，2mg＋co2=====2mgo＋c。

(3)co2在自然界中的循环① 二氧化碳的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。

② 在自然界中消耗二氧化碳的主要反应：a．溶于江水、海水中：co2＋h2o??h2co3；b．光合作用将co2转化为o2；c、岩石风化：CaCO 3+H 2O+CO 2==Ca（HCO 3）2。

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。

专练16 碳硅与新型无机非金属材料一、单项选择题1．[2021·全国乙卷]我国提出争取在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。

“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当。

下列措施中能促进碳中和最直接有效的是( )A．将重质油裂解为轻质油作为燃料B．大规模开采可燃冰作为新能源C．通过清洁煤技术减少煤燃烧污染D．研发催化剂将CO2还原为甲醇2．[2021·辽宁大连测试]《厉害了，我的国》展示了中国在航空、深海、交通、互联网等方面取得的举世瞩目的成就，它们与化学有着密切联系。

下列说法正确的是( ) A．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐B．港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐，依据的是外加电流的阴极保护法C．我国提出网络强国战略，光缆线路总长超过三千万公里，光缆的主要成分是晶体硅D．化学材料在北京大兴机场的建设中发挥了巨大作用，其中高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料3．[2021·云南昆明摸底]在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固定碳。

下列说法错误的是( )A．该循环过程中未涉及氧化还原反应B．光合作用能将太阳能转化为化学能C．钙化作用涉及的离子方程式之一为Ca2＋＋2HCO－3===CaCO3↓＋CO2↑＋H2OD．吸收作用中产生HCO－3的途径为CO2＋H2O H2CO3，H2CO3HCO－3＋H＋4．[2020·山东，4]下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是( ) A．键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度C．SiH4中Si的化合价为＋4，CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p­pπ键5．用足量的CO还原13.7g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是( )A．PbOB．Pb2O3C．Pb3O4D．PbO26．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。

全国版2021版高考化学一轮复习第4章非金属及其化合物第1节碳硅及----b6b2bc1c-6ea9-11ec-bf7e-7cb59b590d7d第1节碳、硅及无机非金属材料测试描述1．了解碳、硅单质及其化合物的主要性质及应用。

2．了解碳、硅及其化合物对环境质量的影响。

3．了解常见无机非金属材料的性质和用途。

命题规律碳、硅及其化合物的性质经常在高考中被考查。

检查方法包括：结合原子结构和元素周期定律选择题型，检查碳、硅及其化合物的性质和应用；以新材料和新技术为背景，结合工艺流程图，通过填空考察了碳和硅化合物的性能和应用。

考点1碳、硅单质及其氧化物的性质1.碳的存在、性质和使用2．硅单质的存在、性质和制备(1)结构及物理性质（2）化学性质硅的化学性质不活泼，常温下不能被浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化，只能与f2、氢氟酸、强碱溶液反应；在加热条件下，能与o2、cl2等少数非金属单质化合。

写出以下相关反应的化学方程式：(3)工业制备高温反应原理：①制粗硅sio2＋2c=====si＋2co↑，高温3．碳和硅的氧化物(1)一氧化碳CO是一种无色无味的有毒气体，不溶于水，可作为气体燃料和冶金工业的还原剂。

（2）二氧化碳和二氧化硅高温② 粗硅Si+2Cl2==SiCl4，SiCl4+2h2==Si+4hcl的提纯。

(1)硅与碱溶液反应时，硅为还原剂，h2o为氧化剂。

高温(2)不能依据反应2c＋sio2=====si＋2co↑来说明c的还原性比si强，也不能依据反应高温sio2＋na2co3=====na2sio3＋co2↑来说明sio2水化物的酸性比h2co3强。

（3）高纯度晶体硅用作半导体材料，二氧化硅用作光纤材料。

(4)sio2是碱性氧化物，但能与hf反应，因此盛放氢氟酸不能用玻璃瓶，要用特制的塑料瓶。

盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，因为sio2与碱溶液反应生成具有黏性的na2sio3。

[基本分析]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

高考化学碳硅知识点近年来，随着科技的不断发展和社会的进步，高考化学中对碳硅的知识点的考查越来越受到重视。

碳硅在化学领域有着重要的地位，理解其特性和相关应用对于学生们来说至关重要。

下面将从碳的结构与性质、碳的化合物、硅的特性及应用等方面来探讨这些知识点。

首先，我们来看碳的结构与性质。

碳是一个非金属元素，原子序数为6，位于周期表的14族。

它的电子排布为1s²2s²2p²，其中两个2s电子和两个2p电子形成了四个共价键。

由于碳原子有四个外层电子，它可以与其他碳原子以及其他元素形成共价键，构成各种化合物。

而且，碳原子还具有空杂化的特性，可以形成sp³杂化轨道，使得碳原子的四个键角相等，呈正四面体构型，这极大地增强了碳原子的反应活性。

碳的化合物是高考化学中重要的考点之一。

碳有很多独特的性质，能够形成多种多样的化合物。

其中，最重要的化合物是有机化合物。

有机化合物是由碳和氢以及其他元素构成的化合物，是生命的基本组成部分。

它们具有很高的复杂性和多样性，包括了烃类、醇类、醛类、酮类、羧酸等。

在高考中，我们需要了解它们的命名规则、结构特点和常见的化学反应。

此外，还需了解一些重要的有机反应如取代反应、加成反应等，并能够应用这些知识点解决相关问题。

而硅作为碳的同族元素，也有着很多独特的特性和应用。

硅是一种典型的半导体，因此在电子器件领域有着广泛的应用。

硅制成的半导体材料可以用于制造电子元器件如晶体管、集成电路等。

此外，硅石作为硅的主要矿石，在玻璃、陶瓷等工业中也有很重要的用途。

另外，与碳一样，硅也能够形成无机化合物，如硅酸盐等。

理解硅的特性和应用对于理工科的学生们来说至关重要。

在高考化学中，对于碳硅知识点的掌握涉及着基本的化学原理和实际应用。

通过理解碳的结构与性质，我们可以深入理解有机化合物的命名规则和反应特点，有助于我们在解答题目时正确使用相应的知识点。

了解硅的特性和应用，有助于我们认识到它在电子器件和工业领域中的重要性，使我们能够在解题中运用相关的知识点。