备战2023年高考全国通用化学复习考点考点12硅及其无机非金属材料（解析版）.pdf

考点1 2 硅及其无机非金属材料高考对本考点内容的考查主要体现在以下三个方面；(1)结 合 S T S E,以能源、温室效应等为背景，考查碳(C O、C O2)、硅及其重要化合物的性质、用途；(2)结合化学反应原理，考查碳酸、草酸与碱的滴定图像与盐类水解的应用；(3)结合无机化工工艺流程，考查二氧化硅或硅酸盐的性质。预 计 2 0 2 3 年高考仍然会结合能源、环保等，以新材料、新工艺为载体，考查碳、硅及其化合物的性质及应用，以检测考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。一、碳及其重要化合物二、硅及其重要化合物三、无机非金属材料碳及其重要化合物1.碳单质存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为同素异形体。2 .碳的氧化物(C O和 C O2)(1)一氧化碳的性质及应用物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。化学性质及应用(写出有关化学方程式)占燃a.可燃性：2 c o+0 2 三 冬 2 c 0 2，可作燃料。b.还原性：CO 还原F e zC h 的反应为3 c o+F e 2 C h 当 选 2 F e +3 c o 2，可用于冶炼金属。(2)C C h 在自然界中的循环C O2 的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。自然界消耗C 0 2 的主要反应：a.溶于江水、海水中：C O2+H 2 O H 2 c。3；b.光合作用将C O2 转化为O2;c.岩石的风化：C a C O.3+H20+C O 2=C a(H C O3)2o3 .碳酸(H 2 c o 3)弱酸、不稳定。碳酸(H 2 c o 3)只能在水中存在。H 2 c。3 在水中与C 0 2 共存，因此常把C O 2+H 2 O 当碳酸用。4 .碳酸的酸式盐和正盐的比较(1)在水中的溶解性 含 K+、N a N H：的正盐易溶于水，其余一般不溶于水；酸式盐均能溶于水。一般来说，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度：Ca(HCO3)2CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度：Na2CO3NaHCO3o(2)热稳定性一般来说，热稳定性顺序为正盐 酸式盐 碳酸，如稳定性：Na2c03NaHC03H2c03。可溶性正盐难溶性正盐，如 CaCCh高温分解，而 K2cCh不易分解。(3)水溶液酸碱性物质的量浓度相同时，正盐溶液的pH 大于其酸式盐溶液，如 pH：Na2co3溶液 NaHCCh溶液。【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打“小,错误的打“x”)(1)不同碳的物理性质差异是因为含碳量不同()(2)碳在氧气中充分燃料是放热反应，而不充分燃烧是吸热反应()(3)金刚石、石墨、C60都是由碳原元素组成的单质()(4)水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼()(5)二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说 明 二 氧 化 碳 具 有 酸 性()(6)低碳环保中的“碳”是 指 二 氧 化 碳()(7)石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应(x)(8)向空气中排放二氧化碳会形成酸雨(x)(9)向 CaCL溶液中通入C02气体，溶液变浑浊，继续通入CO?至过量，浑浊消失(x)(10)氨化的饱和食盐水中通入足量的C02气体，会析出晶体(力答案：(l)x (2)x (3)d (4)y1(5)x (6)4(7)x (8)x (9)x (lo W【典例】例 1“碳中和”是指CO?的排放总量和减少总量相当。下列措施中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.研发新型催化剂促使CO2转化为甲醵【答案】D【解析】A 项，将重质油裂解为轻质油作为燃料，实质是长链烧断裂为短链烧，燃烧后排放的CO2的量并没有改变，A 不符合题意；B 项，可燃冰是甲烷的结晶水合物，大量开采使用，会产生C 0 2,不利用碳中和，B 不符合题意；C 项，通过清洁煤技术减少煤燃烧污染，只会减少SCh的排放，但对CO?的排放总量无影响，C 不符合题意；D 项，研发催化剂将CO?还原为甲醉，有利于减少CCh的排放，对促进“碳中和”最直接，D 正确；故选D。例 2中国力争在2 0 3 0 年前实现碳达峰、2 0 6 0 年前实现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确的是()A.金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体B.在 lOOKPa时，Imol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量，故金刚石比石墨稳定C.考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素H6 c 中，中子数为8D.引起温室效应的气体之一 C02中含极性共价键【答案】B【解析】A 项，金刚石和石墨均是由C 元素组成的不同单质，两者互为同素异形体，A 正确；B 项,能量越低，物质越稳定，因为在lOOKPa时，Imol石墨转变为金刚石要吸收1.895kJ的热量，所以可知石墨比金刚石稳定，B 错误；C 项，146c的质子数为6,质量数为1 4,所以中子数=14-6=8,C 正确；D 项,CCh可引起温室效应，使全球变暖，其分子中C 原子与O 原子以共价双键结合，所以含极性共价键，D 正确；故选B。【对点提升】对 点 1 第十三届全国人民代表大会第四次会议政府工作报告指出“要扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，绿色氢能和液态阳光甲醇可助力完成碳中和目标。下列说法正确的是（）A.CH30H属于电解质B.用焦炭与H2O反应是未来较好获取氢能的方法C.丛 与 CCh反应，每生成ImolCH30H时转移4moi电子D.植树造林、节能减排等有利于实现碳中和【答案】D【解析】A 项，CH30H属于非电解质，A 错误；B 项，该工艺需消耗大量的能量，不节能，B 错误；C 项，每生成ImolCH30H时转移6moi电子，C 错误；D 项，植树造林、节能减排等有利于实现碳中和，D 正确；故选D。对 点 2 中国努力争取2060年前实现碳中和。利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CCh，反应过程如图所示。下列说法错误的是（）海 的 空 气 捕 捉 室 /低的空气-环 节 a a）2（储 存 利 用）t_ ICaOA.捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO?B.环节a 中物质分离的基本操作是蒸发结晶C.反应过程中CaO和 NaOH是可循环的物质D.可用Na2c03溶液代替NaOH溶液捕捉C02【答案】B【解析】利用NaOH溶液实现“碳捕获”吸收器中，NaOH溶液用喷淋方式加入，增大反应物之间的接触面积，充分吸收二氧化碳，环节a 中，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，Na2cCh发生反应的化学方程式为Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO4+2NaOH,CaCQa需从溶液中过滤出来再高温煨烧，生成的CO2循环使用。A 项，NaOH溶液喷成雾状，可增大反应接触面积，提高C C)2吸收率，A正确；B项，环节a为N a z C C h和C a(O H)2生成C a C O 3，需从溶液中过滤出来再高温烟烧，故基本操作不是蒸发结晶，B错误：C项，N a O H和C a O在流程中既有消耗，也有生成，可循环利用，C正确；D项，N a 2 c C h可以和C O?反应，因此可用N a 2 c。3溶液代替N a O H溶液，D正确。故选B。【巧学妙记】金刚石石墨碳原子的排列方式：正四面体的空间网状结构物理性质：熔点高，硬度大，不导电碳原子的排列方式：厂层状结构，每层为正六边形的平面网状结构物理性质：熔点高，硬度小，能导电足 球 一烯C )r碳原子的排列方式：“足球”状分子，由正五边形和正六边形排列而成-物理性质：不导电硅及其重要化合物1.硅单质存在硅单质主要有晶体和无定形两大类。(2)物理性质带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。(3)化学性质常温下不活泼，一般不与其他物质反应，但可以与氟、氢氟酸、碱反应。反应的化学方程式分别为：与氟：S i+2 F2=S iF4;与氢氟酸：S i+4 H F=S iF4T+2 H2t；与碱：S i+2 N a O H+H2O=Na2S iO3+2 H2：在加热或者点燃的条件下可以与氢气、氧气、氯气等反应，与氧气反应的化学方程式为S i+O jA siO?。2.二氧化硅存在自然界中，碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。天然S iC h有晶体和无定形两种，统称硅石。(2)物理性质熔点高，硬度大，难溶于水。结构SiCh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)。每个硅原子与4 个氧原子相连，而每个氧原子与2 个硅原子相连，故 SiO2晶体中S i和 0 的比例为1 ：20(4)化学性质SiO2为酸性氧化物，是硅酸的酸酊。)SiCh可以与碱反应，生成硅酸盐，如与氢氧化钠反应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H20o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SiCh+CaCCh里 逃 CaSiCh+c o2t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SiCh+CaO国 迪 CaSiCh。(4)常温下与氢氟酸反应的化学方程式为SiCh+4HF=SiF4T+2H2O。3.硅酸(1)物理性质硅酸的溶解度小，新制备的硅酸为透明、胶冻状，干燥硅胶多孔，吸水性和吸附性强。(2)化学性质弱酸性：酸性比碳酸弱，与 NaOH溶液反应的化学方程式为：H2Si03+2Na0H=Na2Si03+2H20o不稳定性：受热易分解，反应的化学方程式为：H2SiO3AsiO2+H2O,(3)制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如 NazSiCh溶液与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)。(4)用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。4.硅酸盐(1)硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。(2)硅酸钠：硅酸钠溶液俗称水玻璃，是无色黏稠液体，常用于制备黏合剂、防腐剂、耐火材料(3)硅酸盐写成氧化物形式的顺序：活泼金属氧化物一较活泼金属氧化物二氧化硅水，不同氧化物间 以 隔 开。【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打 7”,错误的打X”)(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在()(2)晶体硅熔点高、硬度大，故可用于制作半导体材料()(3)Si和SiO2都 可 用 于 制 造 光 导 纤 维()(4)非金属性：OS i,则热稳定性：CH4SiH4()(5)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应()(6)SiCh是酸性氧化物，可溶于强碱(NaO H),不溶于任何酸()(7)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(正)(8)SiCh能与HF反应，因此可用H F刻蚀玻璃()(9)向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶N)(10)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()(11)硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体()(12)用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化()(13)加热到一定温度时，硅能与氢气、氧 气 等 非 金 属 发 生 反 应()(14)工业上制取粗硅的反应是SiCh+C史 题S i+C C h f()(15)用二氧化硅制取单质硅时，当生成2.24 L气体(标准状况)时，得至12.8目 硅()(16)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()(17)二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1 ：2()答 案：(1)29Si 3。竽是不同的核素【答案】D【解析】A项，光纤的主要成分是二氧化硅，A错误；B项，金刚砂的主要成分是碳化硅，B错误；C项,28 g硅的物质的量是1 m o l,其中含有14x6.02x1()23个电子，c错 误;D项，28Si 29si、30g的质子数相同，但中子数不同，是不同的核素，且互为同位素，D正确。例2水玻璃(NazSiCh溶液)广泛应用于耐火材料、洗涤剂生产等领域，是一种重要的工业原料。如图是用稻壳灰(SiCh：65%70%、C：30%35%)制取水玻璃的工艺流程：下列说法正确的是()A.原材料稻壳灰价格低廉，且副产品活性炭有较高的经济价值B.操作A与操作B完全相同C.该流程中硅元素的化合价发生改变D.反应器中发生的复分解反应为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H20【答案】A【解析】A项，稻壳灰来源广泛价格低廉，活性碳具有吸附性，有较高的经济价值，A正确；B项，操作A为过滤，操作B为蒸发浓缩，是两种不同的操作，B错误；C项，二氧化硅中，硅元素的化合价是+4价，硅酸钠中，硅元素的化合价是+4价，所以该流程中硅元素的化合价没有发生改变，C错误；D项，复分解反应是指由两种化合物相互交换成分，生成另外两种新的化合物的反应，反应SiCh+2NaOH=NazSiCh+HzO不属于复分解反应，D错误。【对点提升】对 点 1 纯二氧化硅可用下列流程制得.下列说法不正确的是粗 SiO：NaOH溶液一X稀 H;SO4.Y灼 烧.SiO：IIImA.X可用作木材防火剂B.步骤 II 的反应是 NazSiCh+H2sO4=H2SiC3（胶体）+Na2SO4C.步骤II中的稀硫酸可用C02来代替D.SiCh既能与盐酸反应，又能与氢氟酸反应，所以SiCh是两性氧化物【答案】D【解析】A项，硅酸钠水溶液具有阻燃性，可用作木材防火剂，A正确；B项，硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀，所以步骤I I的反应是NaaSiCh+H2sO=H2SiO3（胶体）+Na2so4,B正确；C项，碳酸、硫酸的酸性都强于硅酸，能够置换硅酸，C正确：D项，SiCh既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，但与氢氟酸反应的生成物不是盐，所以二氧化硅不是两性氧化物，而是酸性氧化物，D不正确。对 点2高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列方法制备：c c 口、HC!。“过量H2.S Q 局温（粗）3（）.（JSiHCb（）0（）二 1 l（）（）cSi（纯）下列说法不正确的是（）A.步骤的化学方程式为：SiCh+C匡 迪Si+CO2TB.步骤中每生成1 mol S i,转移4 m oi电子C.高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料D.SiHCb（沸点33.0）中含有少量的SiCIK沸点67.6）,通过蒸镭（或分储）可提纯SiHCl3【答案】A【解析】A项，二氧化硅高温下与C反应生成CO气体，即步骤的化学方程式为：SiO2+2C量 逞Si+2C0T，故A错误；B项，步骤中S i的化合价降低4,转移电子数为4 m0 1,故B正确；C项，高纯硅是半导体，是制造集成电路、太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，故C正确；D项，沸点相差30 C以上的两种液体可以采用蒸储的方法分离，故D正确。【巧学妙记】在设计制备纯硅的实验题中，常遇到的知识点 高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：SiO2+2 c篁 超 Si(粗)+2C0f(2)粗硅与干燥HCI气体反应制得SiHCh：Si(粗)+3HCl里 典 SiHCb+Fh(3)粗硅与干燥CL反应制得SiCU：Si(粗)+2CL型 建 SiCL(4)SiHCb与过量比 在高温下反应制得纯硅：SiHCb+H?昱 翼 Si(纯)+3HCl(5)SiC14与过量比 在高温下反应制得纯硅：SiCL+2H2国 辿 Si(纯)+4HCl(6)SiO2+2M g2M gO+S i(7)SiHCb、SiCL(能与水发生反应：SiHCh+3H2O=H2SiO3i+3HC1+H2TSiCl4+3H2O=H2SiO3J.+4HC1(8)SiH4 在空气中易自燃：SiH4+2O 2=SiO2+2H2O无机非金属材料1.传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。(1)常见硅酸盐材料比较水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑(2)玻璃生产中的两个重要反应:Na2cCh+SiCh叁 理 NazSiCh+C02T;CaCCh+SiO?星 理 CaSiCh+CO2?o2.新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。3.复合材料(1)概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料(2)组成基体：在复合材料中起黏结作用。增强体：在复合材料中起骨架作用。(3)分类 树脂基复合材料按基体(金属基复合材料 陶瓷基复合材料 颗粒增强复合材料按增强体形状，夹层增强复合材料、纤维增强复合材料(4)性能：既保持或发展了原来材料的长处，又能弥补原材料的不足【小试牛刀】请判断下列说法的正误(正确的打 7”,错误的打x”)(D工业生产水泥和玻璃均用到石灰石()(2)氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷均为新型无机非金属材料()(3)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同()(4)玻璃是一种晶体，有较高的熔点()(5)水玻璃是一种特殊的玻璃，泡花碱属于碱()(6)玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料()(7)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，化学式为Si3N4()(8)碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承()(9)光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiOK)(10)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品()答案：(1)4(2)4(3)4(4)x(5)x(6)4(7)4(8)4 弋(10)x【典例】例 1下列关于硅酸盐工业的叙述正确的是()A.普通玻璃的主要成分可以表示为NazOCaOCSiCh，说明玻璃为纯净物B.陶瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品C.制玻璃、水泥时都用到了石灰石和黏土D.制玻璃的过程中发生了反应：Na2cCh+SiCh色 暹 NazSiCh+CChT，说明酸性：H2SiO3H2CO3【答案】B【解析】普通玻璃的主要成分可以表示为Na2OCaO-6SiO2,还含有其他杂质，因此玻璃属于混合物,A 错误；陶瓷、被璃、水泥都属于传统的硅酸盐产品，B 正确；制造玻璃的主要原料是石灰石、纯碱和石英，制造水泥的主要原料是石灰石、黏土和辅助原料，C 错误；反应NazCQ+S Q 皇 运 NazSQ+CChT，不是在溶液中进行的，利用的是难挥发性酸制备易挥发性酸原理，事实上碳酸的酸性强于硅酸的酸性，在溶液中碳酸可以制备硅酸，D 错误。例 2 天工开物记载：“凡挺泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”，“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错误的是()A.粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C.沙子和粘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】制作砖瓦和陶瓷的主要原料是粘土，故 A 错误；，粘土的主要成分均为硅酸盐，灼烧使粘土发生复杂的物理化学变化，故 B 正确；沙子的主要成分是二氧化硅，粘土的主要成分均为硅酸盐，故 C 错误；浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法，所以烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦，故 D 正确。【答案】c【对点提升】对 点 1 “九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来 是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是()A.玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高D.沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐【答案】C【解析】陶徵是人类最早使用的硅酸盐制品，A 项错误；纯碱、石灰石和石英是制玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B 项错误；硅酸盐制品性质稳定、熔点高,C 项正确；沙子的主要成分是SiO2,黏土的主要成分是硅酸盐，D 项错误。对 点 2 宋代五大名窑分别为：钧窑、汝窑、官窑、定窑、哥窑。其中钧窑以“入窑一色，出窑万彩”的神奇窑变著称。下列关于陶瓷的说法不正确的是()A.窑变是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化B.氧化铝陶瓷属于新型无机非金属材料C.高品质的瓷器晶莹剔透，属于纯净物D.陶瓷属于硅酸盐材料，耐酸碱腐蚀，但是不能用来盛装氢氟酸【答案】C【解析】不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致的颜色变化称为窑变，故 A 正确；新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层，无机纤维等，氧化铝陶究属于新型无机非金属材料，故 B 正确；瓷器的原料主要是黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐和二氧化硅，是混合物，故 C 错误；HF能与二氧化硅反应，陶逡的成分是硅酸盐和二氧化硅，所以陶瓷不能用来盛装氢氟酸，故 D 正确。【巧学妙记】陶瓷普通玻璃普通水泥原料黏土纯碱(Na2co3)、石灰石(CaC03)石英砂(SiCh)主要原料：石灰石、黏土辅助原料：适量的石膏设备陶瓷窑玻璃熔炉水泥回转窑主要成分成分复杂硅酸钠(NazSiCh)、硅酸钙(CaSiCh)、二氧化硅(Si02)硅酸三钙(3CaOSiO2)、硅酸二钙(2CaO SiO2)铝酸三钙CaOALCh)特点抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘玻璃是非晶体，称为玻璃态物质，无固定熔点，在某一温度范围内软化可加工成制品具有水硬性，与水掺和搅拌并静置后，很容易凝固变硬用途建筑材料、绝缘建筑材料、光学仪器、各种器大量用于建筑和水利工程材料、日用器皿、卫生洁具皿、制造玻璃纤维1.下列关于硅的说法不正确的是（）A.硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体B.硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C.硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应D.加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属单质反应【答案】C【解析】硅的化学性质不活泼，但常温下仍能与氟气、氢氨酸、NaOH溶液等发生反应，加热至一定温度时，硅能与氯气、氧气等发生反应。2.中国是瓷器的故乡，下列关于陶瓷的说法正确的是（）A.高品质的白瓷晶莹剔透，属于纯净物B.瓷器中含有大量的金属元素，因此陶瓷属于金属材料C.氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料D.“窑变”是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化【答案】D【解析】A 项，瓷器是主要原料黏土烧结而成，瓷器中含有多种硅酸盐，是混合物，A 错误：B 项，尽管瓷器中含有大量的金属元素，但是陶瓷不属于金属材料，因为其中的金属元素是以化合态存在的。陶瓷属于无机非金属材料，B 错误；C 项，氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，是高温结构材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C 错误：D 项，不同的金属氧化物颜色可能不同，在高温下，釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色发生变化，D 正确；故选D。3.下列关于硅材料的说法不正确的是（）A.钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同B.制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂C.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料D.水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂【答案】D【解析】A 项，钢化玻璃就是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸，然后加热到接近软化点的700度左右，再进行快速均匀的冷却而得到的玻璃，故钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同，A 正确；B 项，玻璃是传统硅酸盐产品，制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英，故 B 正确；C 项，陶瓷是传统无机非金属材料，是人类应用很早的硅酸盐材料，故 C 正确；D 项，水玻璃为硅酸钠的水溶液，属于混合物，故 D 错误。故选D,4.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号 的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白。下列对晶体硅的有关叙述正确的是()A.晶体硅的结构与金刚石类似B.晶体硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应C.晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵D.晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电【答案】A【解析】A项，晶体硅为正四面体结构，与金刚石类似，A正确；B项，晶体硅常温下可以与氢氟酸反应，B错误；C项，晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺不复杂，价格不高，已经被普及使用，C错误；D项，晶体硅有金属光泽，可以导电，但它属于非金属材料，D错误；故选A。5.在20世纪90年代末，科学家发现碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了 C70、Ci6、C84、C9O、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发现了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家族。下列有关碳元素单质的说法错误的是(a)球碳分子(b)管状碳分子A.金刚石和石墨的熔点肯定比C60高B.熔点：C6oC70CgoC.球碳分子、管状碳分子和洋葱状碳分子都是分子晶体，都是碳的同素异形体D.金刚石以非分子形式的粒子存在，属于原子晶体；C60、C70、管状碳分子和洋葱状碳分子以分子形式的粒子存在，属于分子晶体；这些碳单质不互为同素异形体【答案】D【解析】A项，金刚石属于原子晶体，石墨属于混合晶体，CM属于分子晶体，因此金刚石和石墨的熔点肯定要比C6O高，故A正确：B项，分子晶体的相对分子质量越大，熔点越高，因此熔点：C6()1 44.53.5回答下列问题：(1)工 业 制 水 泥 的 主 要 原 料 是 黏 土 和(填 名 称)。(2)步骤中选择用银组烟而不用瓷堪烟，其 理 由 是.滤 渣 的 主 要 成 分 为。(填化学式)。(3)步骤中加入的酒石酸钠和三乙醇胺作为掩蔽剂，可掩蔽杂质离子的干扰，在该过程中，主要掩蔽的 离 子 有。掩蔽剂需要在调p H 前加入，若在碱性溶液中则起不到掩蔽作用，试从要掩蔽的离子性质分析原因：。(4)步骤和中，调 p H 时，最 好 选 用 试 剂(填 序 号)。A.氨水 B.M g O C.C aC O s(5)水泥样品中的钙的含量通过步骤滴定结果可计算得出；而步骤滴定的是钙、镁总量，所以测定镁的含量准确性还依赖于步骤。当溶液pH大 于 1 2 时，会生成硅酸钙沉淀，所以若滴定前，溶液中还有少量的硅酸，则需加入适量氟化钾，以消除硅酸的干扰。若未加氟化钾，残留的硅酸会使镁含量测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响(6)镁含量的测定还受水泥试样中一氧化锌含量的影响，当一氧化镒含量小于0.5%时，干扰不明显，可忽略不计；但大于0.5%时，还需要再测出一氧化镒含量。一氧化钛的测定是在硫酸介质中，用高碘酸钾将其氧化为高钵酸根离子，进行测量。写出该过程中反应的离子方程式：(该反应中的一种产物可以作为食盐的添加剂)。【答案】(1)石灰石 氢(2)氧化钠会与二氧化硅反应，腐蚀瓷用烟 H2S iO3(3)A 1 3+和Fe3+碱性溶液中，A F+和Fe3+会生成A 1(O H)3沉淀和Fe(O H)3沉淀(4)A (5)偏高(6)2 M n O+5 I O 4 +H2O=2 M n O4+5 I O3+2 H+【解析】(1)工业制水泥的主要原料是黏土和石灰石；(2)瓷珀崩中含有二氧化硅，加热熔融时氢氧化钠和二氧化硅反应，会腐蚀瓷用崩；由分析可知，加入足量盐酸酸化后，过滤得到硅酸滤渣；(3)由题意可知，步骤中加入的酒石酸钠和三乙醇胺作为掩蔽剂，掩蔽铁离子和铝离子，防止加入E D T A 时对钙、镁含量测定的干扰；在碱性溶液中，铁离子和铝离子会转化为氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀，则在调溶液pH前加入掩蔽剂，起不到掩蔽作用；(4)调节溶液p H 时，若加入氧化镁和碳酸钙，会使溶液中钙离子和镁离子的量增大，影响测定结果，所以调节溶液pH的试剂最好为氨水，故答案为A；(5)由题意可知，当溶液p H大 于 1 2 时，会生成硅酸钙沉淀，若滴定前不加入适量氟化钾消除硅酸的干扰，会导致测得钙离子的量偏低，计算出的镁离子含量偏高；（6）由题意可知，酸性条件下，高碘酸钾与一氧化锌发生氧化还原反应生成碘酸钾和高钵酸，反应的离子方程式为2 M n O+5 I O4+H2O=2 M n O4+5 I O3+2 H 效 检 狈1.（2 0 2 2 广东省高三模拟预测）广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆臧文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是（）文物O直选项A.南宋鎏金饰品B.蒜头纹银盒C.广彩瓷咖啡杯D.铜镀金钟座【答案】C【解析】A项，鎏金饰品是用金汞合金制成的金泥涂饰器物的表面，经过烘烤，汞蒸发而金固结于渊物上的一种传统工艺，其中不含硅酸盐，故 A项不符合题意；B 项，蒜头纹银盒中主要成分为金属银，其中不含硅酸盐，故 B 项不符合题意；C项，广彩瓷咖啡杯是由黏土等硅酸盐产品烧制而成，其主要成分为硅酸盐，故 C项符合题意；D项，铜镀金钟座是铜和金等制得而成，其中不含硅酸盐，故 D项不符合题意；故选C。2.（2 0 2 2.北京市第一六一中学三模）改革开放4 0 年，我国取得了很多世界瞩目的科技成果，下列说法不氐碰的是（）蛟龙号潜水器A.用到钛合金，2 2 号钛元素属于过渡元素B.用到石墨烯，是碳原子C.用到的氮化硅陶瓷D.传输信息用的光纤材紧密堆积成单层二维蜂窝是新型无机非金属材料是硅状晶格结构的新材料料【答案】D【解析】A项，钛元素的原子序数为2 2,位于元素周期表第四周期I V B族，属于过渡元素，故 A正确：B 项，石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，故 B 正确；C项，氮化硅陶瓷是性能优良的新型无机非金属材料，故 C正确；D项，光纤材料的主要成分是二氧化硅，故 D错误；故选D o3.（2022.广东省三模）北京冬奥会系列设计充满了化学知识。下列说法错误的是（）C分布式光纤温度监测仪监测冰壶场馆温度二氧化碳超临界制冰礼服内胆添加石墨烯发热材料光纤主要成分是二氧化硅该制冰过程是物理过程石墨烯是有机高分子材料头盔选用了碳纤维、玻璃纤维、弹性体合成头盔具有外壳硬、内壳软、防护性能好的特性AD【答案】C【解析】A 项，所谓光导纤维，就是依靠光在线缆中进行内全反射从而达到用光进行载体传输信息的介质，光纤主要成分是二氧化硅，故 A 正确；B 项，干冰升华时吸热，该过程属于物理变化，故 B 正确;C 项，石墨烯是无机非金属材料-，故 C 错误；D 项，碳纤维及一些高分子化合物具有硬、强度大、防护性能优等特点，头盔具有外壳硬、内壳软、防护性能好的特性，故 D 正确；故选C。4.（2022.广东省佛山市高三第二次教学质量监测）文物是传承文化的重要载体，下列主要成分不是硅酸盐的文物是（）f S 陶 彩 绘 女 舞 俑 I 清雍正款霁红釉瓷碗 萧何月下追韩信图梅瓶0毒费勺多”m.QkA B C D【答案】A【解析】A 项，简牍主要成分为植物纤维，A 符合题意；B 项，陶彩绘女舞俑，陶制品为硅酸盐材料，B 不符合题意;；D 项，梅瓶也是瓷器，为硅酸盐材料-，D 不符合题意；故选A。5.（2022上海市二模）“碳中和”是指CO2排放总量和减少总量相当。下列措施对实现“碳中和”没有帮助的是（）A.植树造林 B.风力发电 C.燃煤脱硫 D.绿色出行【答案】C【解析】A项，植树造林可以吸收二氧化碳，减少二氧化碳总量，A项正确；B项，风力发电代替部分火力发电，可减少煤炭的燃烧，从而减少二氧化碳排放量，B项正确；C项，燃煤脱硫，只能减少二氧化硫的排放，无法减少C燃烧释放的二氧化碳，C项错误；D项，绿色出行可以减少汽车等尾气排放的二氧化碳，D项正确；故选C。6.（2 0 2 2 山东省高三模拟预测）下列有关说法与碳达峰、碳中和无关的是（）A.北京冬奥火炬使用氢燃料 B.我国科学家以C O 2 为原料合成淀粉C.化石燃料脱硫 D.种植“碳中和林”【答案】C【解析】A项，使用氢燃料，可以减少化石燃料的使用，减少C O 2 的排放，有利于降低空气中C O 2的含量，与碳中和、碳达峰有关，A 不符合题意；B 项，以C C h 为原料合成淀粉，有利于降低空气中C O?的含量，与碳中和、碳达峰有关，B 不符合题意；C项，化石燃料脱硫，不能减少C O 2 的排放，与碳中和、碳达峰无关，C符合题意：D项，种植“碳中和林”，有利于降低空气中C O 2 的含量，与碳中和、碳达峰有关，D不符合题意；故选C。7.（2 0 2 2 海南省高三学业考试）我国宣布力争到2 0 6 0 年前实现“碳中和”目标。“碳中和”是指C C h 的排放总量和减少总量相当，下列做法不利于实现“碳中和”的是（）A.大量使用煤炭 B.将 C O 2 再生转化成资源C.开发利用核能 D.人工光合作用消耗C O 2【答案】A【解析】A 项，大量使用煤炭，会增加二氧化碳的排放量，A 符合题意；B 项，将 C O a 再生转化成资源，实现资源化利用，能减少空气中二氧化碳的含量，与碳中和目标实现有关，B 不符合题意：C项，开发利用核能，可以减少化石能源的使用，减少二氧化碳的排放，有利丁一实现“碳中和“，C不符合题意；D项，人工光合作用消耗C O?,可以减少二氧化碳的总量，D不符合题意；故选A。8.（2 0 2 2 河北省邯郸市高三模拟考试）下列关于硼、硅及其化合物的说法中错误的是（）A.可用H 3 BO 3 溶液来中和溅在皮肤上的碱液B.S i 与 HF的反应中体现了 HF的还原性C.B2 O 3 熔融时可以与多种碱性氧化物反应D.N a z S i C h 溶液可用作木材防火剂和黏合剂【答案】B【解析】A 项，H 3 BO 3 酸性较弱，可中和溅在皮肤上.的碱液，A 正确；B 项，S i 与 HF的反应，H F 体现的是氧化性，B 错误；C项，B2 O 3 是酸性氧化物，熔融时可以与多种碱性氧化物反应，C正确；D项，N a z S i C h 溶液可用作木材防火剂和黏合剂，D正确。故选B。9.（2 0 2 2 湖北省黄冈中学三模）2 0 2 2 年 4 月 1 6 日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三名航天员平安凯旋。下列说法正确的是（）A.具有耐高温和高度密封性的返回舱舷窗玻璃属于传统无机非金属材料B.返回舱表面的烧蚀材料由玻璃纤维与合成树脂复合而成，属于新型无机非金属材料C.烧蚀材料应具有高熔点、高沸点、难分解的特性，从而保护返回舱的安全D.返回舱次外层的“避火衣”热容量大、熔点高，由钛合金制成，属于金属材料【答案】D【解析】A项，耐高温和高度密封性的玻璃属于新型无机非金属材料，普通玻璃属于传统无机非金属材料，A项错误；B项，玻璃纤维与合成树脂复合而成，属于复合材料，B项错误；C项，烧蚀材料应具有较低熔点、较低沸点、易分解的特性，从而保护返回舱的安全，C项错误；D项，钛合金热容量大、熔点高，属于金属材料，D项正确；故选D。10.（2022河北省石家庄市部分学校高三模拟考试）生产生活中的各种“玻璃”的说法正确的是（）A.钢化玻璃和普通玻璃成分不相同，但都属于硅酸盐产品B.有机玻璃的主要成分聚甲基丙烯酸甲酯属于天然有机高分子材料C.“水玻璃”的主要成分是硅酸钠的水溶液，可用作矿物胶D.石英玻璃熔点高、硬度大，可制作加热NaOH、Na2cO3等固体的仪器【答案】C【解析】A项，钢化玻璃是将普通玻璃高温后骤降温度得到，二者成分相同，都属于硅酸盐产品：A错误；B项，有机玻璃属于有机合成高分子材料，B错误；C项，“水玻璃”的主要成分是硅酸钠的水溶液，可以用作矿物胶，C正确；D项，石英玻璃主要成分是二氧化硅，属于酸性氧化物，会与NaOH、Na2cO3等碱性物质发生反应，所以不能制作加热NaOH、Na2cO3等固体的仪器，D错误；故选C。11.（2022.河北省衡水中学一模）无机非金属材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是（）A.玻璃纤维用于高强度复合材料，其主要成分为玻璃B.陶瓷是一种常见硅酸盐材料，可以用陶瓷卅堪熔融纯碱C.碳纳米材料是一类新型无机非金属材料，其中石墨烯具有导电性D.碳化硅俗称金刚砂，可用作砂纸、砂轮的磨料【答案】B【解析】A项，玻璃纤维是纤维状的玻璃，其主要成分为玻璃，常用于高强度复合材料，故