2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新高考版）大單元2 第5章　第25講　碳、硅　無機(jī)非金屬材料

第25講碳、硅無機(jī)非金屬材料1.了解碳、硅及其化合物的組成和成鍵特點(diǎn)。2.了解碳、硅兩種元素單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用，能用化學(xué)方程式表示其主要化學(xué)性質(zhì)。3.了解無機(jī)非金屬材料的組成、分類及其應(yīng)用價值。復(fù)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引考點(diǎn)一

碳族元素碳考點(diǎn)二硅及其重要化合物考點(diǎn)三無機(jī)非金屬材料練真題明考向課時精練碳族元素碳><考點(diǎn)一1.碳族元素(1)碳、硅、鍺、錫、鉛均屬于第ⅣA族元素，又稱碳族元素，其價層電子排布式為______。(2)碳單質(zhì)的存在形式有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為_____________。ns2np2同素異形體2.金剛石、石墨、C60的物理性質(zhì)

金剛石石墨C60晶體類型共價晶體混合型晶體分子晶體物理性質(zhì)熔點(diǎn)高，硬度大，不導(dǎo)電熔點(diǎn)高，硬度___，___導(dǎo)電熔點(diǎn)低，不導(dǎo)電主要用途鉆石制作，切割工具，鉆探機(jī)的鉆頭等做電極、潤滑劑、鉛筆芯廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域小能3.CO2在自然界中的循環(huán)(1)CO2的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。(2)自然界消耗CO2的主要反應(yīng)：①溶于江水、海水中：CO2＋H2O

H2CO3；②光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為O2；③巖石的風(fēng)化：CaCO3＋H2O＋CO2===__________。Ca(HCO3)21.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)(

)2.水墨畫可長久保存不變色是因?yàn)樵诔叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑(

)3.二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅，說明二氧化碳具有酸性(

)4.低碳環(huán)保中的“碳”是指二氧化碳(

)5.石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)屬于氧化還原反應(yīng)(

)6.向空氣中排放二氧化碳會形成酸雨(

)7.向CaCl2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過量，渾濁消失(

)8.向氨化的飽和食鹽水中通入足量的CO2氣體，會析出晶體(

)×××√√×√√1.中國力爭在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，關(guān)于碳及其化合物，下列說法不正確的是A.金剛石和石墨是碳元素的兩種不同單質(zhì)，二者互稱為同素異形體B.在100kPa時，1mol石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?.895kJ的熱量，故金剛石比石墨穩(wěn)定C.考古時常用于測定文物年代的是碳元素的一種核素

，該核素的中子數(shù)為8D.引起溫室效應(yīng)的氣體之一CO2中含極性共價鍵√2.中國努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。利用NaOH溶液噴淋捕捉空氣中的CO2，反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是A.捕捉室中NaOH溶液噴成霧狀有利于吸收CO2B.環(huán)節(jié)a中物質(zhì)分離的基本操作是蒸發(fā)結(jié)晶C.反應(yīng)過程中CaO和NaOH是可循環(huán)的物質(zhì)D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2√N(yùn)aOH溶液噴成霧狀，可增大反應(yīng)物接觸面積，提高CO2吸收率，A正確；環(huán)節(jié)a為Na2CO3和Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3，需從溶液中過濾出來再高溫煅燒，故基本操作不是蒸發(fā)結(jié)晶，B錯誤；NaOH和CaO在流程中既有消耗，也有生成，可循環(huán)利用，C正確；Na2CO3溶液可以和CO2反應(yīng)，因此可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液，D正確。返回硅及其重要化合物><考點(diǎn)二1.硅的存在自然界中硅元素僅有

，在地殼中含量僅次于___，主要以

和

的形式存在。2.硅單質(zhì)(1)常溫下不活潑，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)，但可以與氟、氫氟酸、堿反應(yīng)。反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為與F2：______________；與HF：______________________；與NaOH：_________________________________?；蠎B(tài)氧化物硅酸鹽Si＋2F2===SiF4Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑氧(2)在加熱的條件下可以與氧氣、氯氣等反應(yīng)。(3)粗硅的制?。篲___________________________。(4)硅單質(zhì)的用途①良好的半導(dǎo)體材料；②硅太陽能電池；③計算機(jī)芯片。3.二氧化硅(1)物理性質(zhì)：硬度___，熔、沸點(diǎn)___，常溫下為固體，不溶于水。大高(2)化學(xué)性質(zhì)SiO2為酸性氧化物，是硅酸的酸酐。①SiO2可以與堿反應(yīng)，生成硅酸鹽，如與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。②在高溫條件下可以與碳酸鹽反應(yīng)，如與碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。③在高溫條件下，能夠與堿性氧化物反應(yīng)，如與氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2OSiO2＋CaCO3SiO2＋④常溫下與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________，可用于刻蝕玻璃。(3)用途：_________、光學(xué)儀器、電子部件。SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O光導(dǎo)纖維4.硅酸(H2SiO3)不弱Na2CO3＋H2SiO3↓Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓5.硅酸鹽(1)硅酸鹽是由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。(2)硅酸鈉：硅酸鈉溶液俗稱水玻璃，溶液呈堿性，是無色黏稠液體，常用于制備黏合劑、防腐劑、耐火材料。(3)硅酸鹽寫成氧化物形式的順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物間以“·”隔開。如，石棉(CaMg3Si4O12)用氧化物的形式表示為_________________。CaO·3MgO·4SiO21.晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料(

)2.非金屬性：C＞Si，則熱穩(wěn)定性：CH4＞SiH4(

)3.SiO2是酸性氧化物，可溶于強(qiáng)堿(NaOH)，不溶于任何酸(

)4.硅酸鈉的水溶液俗稱“水玻璃”，是一種建筑行業(yè)常用的黏合劑(

)5.SiO2能與HF反應(yīng)，因此可用HF刻蝕玻璃(

)6.向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀鹽酸制備硅酸凝膠(

)7.石英是良好的半導(dǎo)體材料，可以制成光電池，將光能直接轉(zhuǎn)化成電能(

)8.工業(yè)上制取粗硅的反應(yīng)是SiO2＋C

Si＋CO2↑(

)9.因?yàn)楦邷貢r二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳，所以硅酸酸性比碳酸強(qiáng)(

)××√×√√√××一、硅及其重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系落實(shí)1.將Si、SiO2、SiF4、H2SiO3、Na2SiO3填在下面空白處。SiSiF4SiO2H2SiO3Na2SiO32.寫出圖中序號對應(yīng)的化學(xué)方程式。①________________________；②________________________；③________________________；④_________________________；⑤______________________；SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O⑥________________________________________________________________；⑦_(dá)________________________________________________________________________________；⑧________________________________________________________；⑨_________________________________。Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓(或Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓)Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑二、工業(yè)制取高純硅問題分析3.清華大學(xué)等重點(diǎn)高校為解決中國“芯”——半導(dǎo)體芯片，成立了“芯片學(xué)院”。某小組擬在實(shí)驗(yàn)室制造硅，其流程如圖：制造原理：2Mg＋SiO2

2MgO＋Si；除雜原理：Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑，MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O。下列說法正確的是A.操作1、操作2均為過濾B.SiO2、SiH4均含有共價鍵，等質(zhì)量

的二者分子數(shù)之比為8∶15C.點(diǎn)燃石英砂和鎂粉的混合物發(fā)生的

副反應(yīng)為2Mg＋SiMg2SiD.當(dāng)有2mol電子轉(zhuǎn)移時，能生成14gSi√將溶液和固體分開，采用過濾操作，操作1為過濾，操作2為洗滌和烘干，故A錯誤；SiO2是共價晶體，沒有分子，故B錯誤；由除雜原理可知副反應(yīng)為2Mg＋SiMg2Si，故C正確；當(dāng)有2mol電子轉(zhuǎn)移時，參加反應(yīng)的Mg的物質(zhì)的量為1mol，能生成0.5mol單質(zhì)硅，但因有副反應(yīng)發(fā)生，最終獲得的Si的質(zhì)量少于14g，故D錯誤。4.晶體硅是一種重要的非金屬原料，由粗硅制備純硅的主要步驟如下：①粗硅與干燥的HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2；②經(jīng)過純化的SiHCl3與過量H2在1000～1100℃下反應(yīng)制得純硅?；卮鹣嚓P(guān)問題：(1)粗硅與HCl氣體反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到SiHCl3(沸點(diǎn)為33℃)，只含有少量SiCl4(沸點(diǎn)為57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)為－84.7℃)，提純SiHCl3的方法為______。蒸餾(2)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如圖所示(熱源及夾持裝置已略去)：①在加熱D裝置前應(yīng)先打開A裝置中分液漏斗的活塞，目的是___________________________。②C裝置中燒瓶需要加熱，采用的方法是_________。排出裝置內(nèi)的空氣，以防爆炸水浴加熱三、硅膠多硅酸鹽結(jié)構(gòu)的理解5.硅膠吸附劑的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，常用作干燥劑。在其中添加CoCl2可使其指示吸水量的多少來決定硅膠是否失效，原理為CoCl2(藍(lán)色)+6H2O===CoCl2·6H2O(粉紅色)，失效的硅膠可加熱再生，下列說法錯誤的是A.當(dāng)硅膠變粉紅色說明硅膠失效了B.SiO2是酸性氧化物，硅膠可干燥HF和Cl2等酸性氣體C.失效的硅膠再生時加熱的溫度不宜過高D.當(dāng)硅膠遇到大量的水分子時，與硅羥基形成了過多氫

鍵從而失去吸附力√由題中信息可知，硅膠吸水后，會變成CoCl2·6H2O(粉紅色)，故變成粉紅色后說明硅膠失效了，A正確；二氧化硅可以和HF反應(yīng)，故硅膠不能干燥HF，B錯誤；由硅膠結(jié)構(gòu)可知，硅膠用作干燥劑，是通過硅羥基和水分子之間形成氫鍵而達(dá)到吸水的目的，故當(dāng)硅膠遇到大量的水分子時，與硅羥基形成了過多氫鍵從而失去吸附力，D正確。6.形式多樣的硅酸鹽是無機(jī)礦物的重要基石。

是一種四面體形的離子(屬于硅酸根離子)，其結(jié)構(gòu)可用圖a表示，硅原子位于該四面體體心，四個氧原子各占一個頂點(diǎn)。圖b和圖c則是復(fù)合硅酸根離子中的兩個實(shí)例，均為無支鏈的單環(huán)狀，分別由數(shù)個硅氧四面體a通過共用氧原子的形式構(gòu)成。(1)b的化學(xué)式為_______。(2)若一個單環(huán)狀離子中Si原子數(shù)為n(n≥3)，則其化學(xué)式為_______。c中含有6個四面體結(jié)構(gòu)，所以含有6個Si原子，含有的氧原子數(shù)為18，含有氧原子數(shù)比6個硅酸根離子少6個O，帶有的電荷為6×(－2)＝－12；根據(jù)圖示可知：若一個單環(huán)狀離子中Si原子數(shù)為n(n≥3)，則含有n個四面體結(jié)構(gòu)，含有的氧原子比n個硅酸根離子恰好少n個O原子，即含有n個Si，則含有3n個O，帶有的負(fù)電荷為n×(－2)＝－2n，其化學(xué)式為

。

(3)綠柱石是鈹、鋁的此類硅酸復(fù)鹽，其化學(xué)式中含6個硅原子，該復(fù)鹽的化學(xué)式是_______________________________。Be3Al2Si6O18(或3BeO·Al2O3·6SiO2)返回?zé)o機(jī)非金屬材料><考點(diǎn)三1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料——常見硅酸鹽材料硅酸鹽材料水泥普通玻璃陶瓷生產(chǎn)原料___________________________________黏土主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯石灰石、黏土純堿、石灰石、石英砂玻璃生產(chǎn)中的兩個重要反應(yīng)：Na2CO3＋SiO2_______________________；CaCO3＋SiO2_____________。Na2SiO3＋CO2↑CaSiO3＋CO2↑2.新型無機(jī)非金屬材料(1)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，如SiC、BN、Si3N4、Al2O3等。(2)碳納米材料①類型：富勒烯、碳納米管、石墨烯等。②用途：在能源、信息、醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。(3)特殊功能的含硅材料①碳化硅為共價晶體，具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)，可用作磨料。②含硅元素4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性。1.沙子和黏土的主要成分均為硅酸鹽(

)2.碳化硅俗稱金剛砂，它可用于高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的制作(

)3.壓電陶瓷能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化(

)4.石墨烯的電阻率低，熱導(dǎo)率也低(

)5.冰壺主材料花崗巖屬于無機(jī)非金屬材料(2022·遼寧，1A)(

)×√√√×一、傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料1.水玻璃(Na2SiO3溶液)廣泛應(yīng)用于耐火材料、洗滌劑生產(chǎn)等領(lǐng)域，是一種重要的工業(yè)原料。如圖是用稻殼灰(SiO2：65%～70%、C：30%～35%)制取水玻璃的工藝流程：下列說法正確的是A.原材料稻殼灰價格低廉，且副產(chǎn)品

活性炭有較高的經(jīng)濟(jì)價值B.操作A與操作B完全相同C.該流程中硅元素的化合價發(fā)生改變D.反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)√B項(xiàng)，操作A為過濾，操作B為蒸發(fā)濃縮，是兩種不同的操作，錯誤；C項(xiàng)，二氧化硅中硅元素的化合價是＋4價，硅酸鈉中硅元素的化合價也是＋4價，所以該流程中硅元素的化合價沒有發(fā)生改變，錯誤；D項(xiàng)，反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，此反應(yīng)沒有元素化合價的變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，錯誤。2.世博會中國館——“東方之冠”由鋼筋、混凝土、7000多塊鋁板和1200多塊玻璃等建成。(1)鋁板易被燒堿腐蝕，玻璃易被氫氟酸腐蝕，原因分別為_______________________________________、__________________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)生產(chǎn)硅酸鹽水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是_______。制備普通玻璃的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________(任寫一個)。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O石灰石CaSiO3＋CO2↑)(3)石英玻璃化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、膨脹系數(shù)小，是一種特殊玻璃，石英玻璃的主要成分是______(填化學(xué)式)。(4)要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是___(填字母)。A.普通玻璃坩堝 B.石英玻璃坩堝C.氧化鋁坩堝 D.鐵坩堝SiO2D普通玻璃坩堝和石英玻璃坩堝中的二氧化硅能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故A、B不選；氧化鋁能夠與熔融的氫氧化鈉反應(yīng)，故C不選；鐵與熔融的氫氧化鈉不反應(yīng)，故D選。二、新型無機(jī)非金屬材料3.新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點(diǎn)課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示：下列有關(guān)說法正確的是A.石墨烯是一種新型化合物B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物C.二者和石墨都是碳的同素異形體D.氧化石墨烯具有一定的親水性√石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的同素異形體，B、C錯誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有的羥基和羧基為親水基團(tuán)，所以它具有一定的親水性，D正確。4.氮化硅可用作高溫結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)合材料，在航空航天、汽車發(fā)動機(jī)、機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由石英砂合成氮化硅粉末的路線如圖所示：其中—NH2中各元素的化合價與NH3相同。請回答下列問題：(1)石英砂不能與堿性物質(zhì)共同存放，以NaOH為例，用化學(xué)方程式表示其原因：_____________________________。(2)圖示①～⑤的變化中，屬于氧化還原反應(yīng)的是_____(填序號)。SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O①②(3)在反應(yīng)⑤中，3molSi(NH2)4在高溫下加熱可得1mol氮化硅粉末和8molA氣體，則氮化硅的化學(xué)式為______。Si3N4(4)在高溫下將SiCl4置于B和C兩種氣體的氣氛中，也能反應(yīng)生成氮化硅，B和C兩種氣體在一定條件下化合生成A。寫出SiCl4與B和C兩種氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________。結(jié)合題給信息，SiCl4與N2、H2反應(yīng)可得到Si3N4和HCl。返回練真題明考向1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維(2022·浙江6月選考，8A)(

)(2)用焦炭和石英砂制取粗硅，SiO2可制作光導(dǎo)纖維(2022·廣東，12A)(

)(3)石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一(2022·湖南，2D)(

)(4)火炬“飛揚(yáng)”使用的碳纖維屬于有機(jī)高分子材料(2022·遼寧，1B)(

)12×√√×2.(2021·海南，1)2020年9月22日，中國向全世界宣布，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。下列措施不利于大氣中CO2減少的是A.用氨水捕集廢氣中的CO2，將其轉(zhuǎn)化為氮肥B.大力推廣使用風(fēng)能、水能、氫能等清潔能源C.大力推廣使用干冰實(shí)現(xiàn)人工增雨，緩解旱情D.通過植樹造林，利用光合作用吸收大氣中的CO2√1212氨水能與酸性氧化物二氧化碳反應(yīng)生成碳酸銨或碳酸氫銨，則用氨水捕集廢氣中的二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為氮肥有利于大氣中二氧化碳的減少，故A不符合題意；大力推廣使用風(fēng)能、水能、氫能等清潔能源可以減少化石能源的使用，從而減少二氧化碳?xì)怏w的排放，故B不符合題意；大力推廣使用干冰實(shí)現(xiàn)人工增雨，會增加大氣中二氧化碳的量，不利于大氣中二氧化碳的減少，故C符合題意；通過植樹造林，利用光合作用吸收大氣中的二氧化碳，有利于大氣中二氧化碳的減少，故D不符合題意。返回課時精練1.“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”是贊譽(yù)越窯秘色青瓷的詩句，描繪了我國古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制品，下列有關(guān)說法正確的是A.玻璃是人類最早使用的硅酸鹽制品B.制水泥的原料為純堿、石灰石和石英C.硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高D.陶瓷的燒制過程為物理變化√1234567891011121312345678910111213陶瓷是人類最早使用的硅酸鹽制品，A項(xiàng)錯誤；純堿、石灰石和石英是制普通玻璃的原料，而制水泥的原料是黏土和石灰石，B項(xiàng)錯誤。2.(2019·全國卷Ⅰ,7)陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯誤的是A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成C.陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)√12345678910111213“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色與氧化亞鐵有關(guān)，而氧化鐵顯紅棕色，A項(xiàng)錯誤；秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，B項(xiàng)正確；陶瓷以黏土為原料，經(jīng)高溫?zé)贫桑瑢儆谌嗽觳牧希饕煞质枪杷猁}，C項(xiàng)正確；陶瓷主要成分是硅酸鹽，硅酸鹽中硅元素化合價處于最高價，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，D項(xiàng)正確。123456789101112133.下列關(guān)于硅的說法不正確的是A.硅是非金屬元素，它的單質(zhì)是灰黑色、有金屬光澤的固體B.硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)D.加熱到一定溫度時，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)√1234567891011121312345678910111213晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，它是灰黑色、有金屬光澤的非金屬固體，故A正確；硅常溫下能和HF溶液、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，故C錯誤；在加熱時，硅能與氧氣或氯氣反應(yīng)生成二氧化硅或四氯化硅，故D正確。4.(2021·湖北，1)“碳中和”有利于全球氣候改善。下列有關(guān)CO2的說法錯誤的是A.CO2是V形的極性分子B.CO2可催化還原為甲酸C.CO2晶體可用于人工增雨D.CO2是侯氏制堿法的原料之一√12345678910111213CO2中C采取sp雜化，空間結(jié)構(gòu)為直線形，CO2是非極性分子，A項(xiàng)錯誤；CO2在電催化下與氫氣反應(yīng)可以降低碳的化合價，生成一系列化合物，如CH4、CH2==CH2、CH3OH、HCOOH等，B項(xiàng)正確；干冰氣化時吸收大量熱量，使水蒸氣液化而增雨，C項(xiàng)正確；侯氏制堿法的化學(xué)反應(yīng)原理是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D項(xiàng)正確。123456789101112135.硅是構(gòu)成無機(jī)非金屬材料的一種主要元素，下列有關(guān)硅及其化合物的敘述錯誤的是A.氮化硅陶瓷是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，其化學(xué)式為Si3N4B.高純硅可以制成計算機(jī)、通信設(shè)備等的芯片C.硅可以用來生產(chǎn)新型無機(jī)非金屬材料——光導(dǎo)纖維D.二氧化硅為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個硅原子結(jié)合4個氧原子√12345678910111213光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，屬于新型無機(jī)非金屬材料，故C錯誤；二氧化硅為共價晶體，為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其晶體中每個硅原子結(jié)合4個氧原子，每個氧原子結(jié)合2個硅原子，硅原子和氧原子個數(shù)之比為1∶2，故D正確。6.下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是A.二氧化硅是酸性氧化物，因此能與水反應(yīng)生成硅酸B.二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于導(dǎo)電能力強(qiáng)而被用于制造光纜C.二氧化硅能與碳酸鈉固體在高溫時發(fā)生反應(yīng)D.用二氧化硅制取單質(zhì)硅時，當(dāng)生成2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時，得到2.8g硅√12345678910111213二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅不溶于水，與水不反應(yīng)，故A錯誤；二氧化硅制成的光導(dǎo)纖維，由于其良好的光學(xué)特性而被用于制造光纜，故B錯誤；在高溫時，二氧化硅能夠與碳酸鈉固體反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，故C正確；由化學(xué)方程式SiO2＋2CSi＋2CO↑可知，當(dāng)生成2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.1mol氣體時，得到0.05mol即1.4g硅，故D錯誤。123456789101112137.在20世紀(jì)90年代末，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)碳有新的單質(zhì)形態(tài)C60存在。后來人們又相繼得到了C70、C76、C84、C90、C94等另外一些球碳分子。21世紀(jì)初，科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了管狀碳分子和洋蔥狀碳分子，大大豐富了碳元素單質(zhì)的家族。下列有關(guān)碳元素單質(zhì)的說法錯誤的是A.金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定比C60高B.熔點(diǎn)：C60＜C70＜C90C.球碳分子、管狀碳分子和洋蔥狀碳分子都不能與O2發(fā)生反應(yīng)D.金剛石以非分子形式的粒子存在，屬于共價晶體；C60、C70、管狀碳分子和洋蔥

狀碳分子以分子形式的粒子存在，屬于分子晶體；這些碳單質(zhì)互為同素異形體√12345678910111213金剛石屬于共價晶體，石墨屬于混合型晶體，C60屬于分子晶體，因此金剛石和石墨的熔點(diǎn)肯定比C60高，故A正確；分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，熔點(diǎn)越高，因此熔點(diǎn)：C60＜C70＜C90，故B正確。123456789101112138.二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a～e是對①～⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的判斷，其中正確的是①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O12345678910111213a.反應(yīng)①中SiO2作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃b.反應(yīng)②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的原理e.反應(yīng)⑤中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)A.ace B.bde C.cde D.ab√12345678910111213通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的反應(yīng)是③，a、c判斷錯誤；反應(yīng)②是一個置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)④用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)⑤中碳的化合價由0價變?yōu)椋?價和＋2價，硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷正確。123456789101112139.純二氧化硅可用下列流程制得。下列說法不正確的是A.X可用作木材防火劑B.步驟Ⅱ的反應(yīng)是Na2SiO3＋

H2SO4===H2SiO3↓＋Na2SO4C.步驟Ⅱ中的稀硫酸可用CO2來代替D.SiO2既能與NaOH溶液反應(yīng)，又能與氫氟酸反應(yīng)，所以SiO2是兩性氧化物√12345678910111213碳酸、硫酸的酸性都強(qiáng)于硅酸，能夠與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸，C正確；SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，但與氫氟酸反應(yīng)的生成物不是鹽，所以二氧化硅不是兩性氧化物，而是酸性氧化物，D不正確。10.由粗硅制備硅烷(SiH4)的基本流程如圖所示：A.X和Y為同一種物質(zhì)B.SiH4的穩(wěn)定性比NH3弱C.流程中的4個反應(yīng)有3個屬于氧化還原反應(yīng)D.反應(yīng)Ⅳ中SiH4、NH3兩種氣體在常溫、常壓下體積比為4∶112345678910111213√根據(jù)題給反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的化學(xué)方程式和原子守恒可得，X為H2，Y為H2，X、Y為同一種物質(zhì)，A正確；非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng)，非金屬性：N>Si，則簡單氫化物的穩(wěn)定性：NH3>SiH4，B正確；根據(jù)圖示可知，流程中的反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均屬于氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅳ為非氧化還原反應(yīng)，C正確；由反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式Mg2Si＋4NH4Cl===SiH4↑＋4NH3↑＋2MgCl2可知，SiH4、NH3兩種氣體在常溫、常壓下體積比為1∶4，D錯誤。1234567891011121311.科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示：12345678910111213A.該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用B.①和②互為可逆反應(yīng)C.該流程中需要隔絕空氣√A項(xiàng)，反應(yīng)②中生成的HCl在反應(yīng)①中循環(huán)利用，反應(yīng)①中生成的H2在反應(yīng)②中循環(huán)利用，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)①與反應(yīng)②的反應(yīng)溫度不同，不是可逆反應(yīng)，錯誤；C項(xiàng)，高溫條件下，Si、SiHCl3、H2都與O2反應(yīng)，故需隔絕空氣，正確；D項(xiàng)，SiO2不與HCl(aq)反應(yīng)，不能通過上述途徑制硅，正確。1234567891011121312.Ag催化刻蝕Si晶片的反應(yīng)原理示意圖如圖，刻蝕溶液由一定濃度的HF和H2O2混合而成，刻蝕時間為2～16min，由Ag薄膜覆蓋的硅晶片部分逐漸被刻蝕掉，剩余部分就形成了硅納米線。下列說法不正確的是12345678910111213A.Ag薄膜附近隨著反應(yīng)的進(jìn)行，pH逐漸減小B.Si極發(fā)生的反應(yīng)為Si＋2H2O－4e－===SiO2＋4H＋，

SiO2＋6HF===H2SiF6＋2H2OC.該刻蝕的總反應(yīng)可表