高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測第11講碳、硅及無機(jī)非金屬材料（講）（原卷版+答案解析）

第11講碳、硅及無機(jī)非金屬材料

目錄

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

第二部分：知識點(diǎn)精準(zhǔn)記憶

第三部分：典型例題剖析

高頻考點(diǎn)1考查碳及及其化合物性質(zhì)和應(yīng)用

高頻考點(diǎn)2考查硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

高頻考點(diǎn)3考查無機(jī)非金屬材料的分類和應(yīng)用

高頻考點(diǎn)4考查CCh通入堿溶液中反應(yīng)產(chǎn)物的判斷及計(jì)算

正文

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

硅原子及其單質(zhì)的結(jié)構(gòu)

硅單質(zhì)的物理性質(zhì)

硅單質(zhì)

任的化學(xué)性質(zhì)

碳原子的結(jié)構(gòu)、璇原同素異形體任單質(zhì)的用途

碳單質(zhì)的物理性質(zhì)二氧化硅的結(jié)構(gòu)

碳單質(zhì)

\硅及其二氧化硅的物理性質(zhì)

二氧化硅

碳單質(zhì)的用途化合物二氧化桂的化學(xué)性質(zhì)

一氧化碳的物理性質(zhì)二氧化硅的用途

）一氧百

一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)硅酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

硅酸及其鹽/

一氧化碳的用途碳的氧碳、硅及

碳及其

二氧化碳的結(jié)構(gòu)

化合物無棉E金

二氧煤的物圉蝴屬材料水泥

二氧化碳

二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)

\陶瓷

二氧化碳的用途

碳酸的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)碳酸及無機(jī)^金高溫結(jié)構(gòu)陶舞

屬材料光導(dǎo)纖維

新型無機(jī)反金屬材料生物陶瓷

壓電陶瓷

購米材料

第二部分：知識點(diǎn)精準(zhǔn)記憶

知識點(diǎn)一碳及其重要化合物

1.碳單質(zhì)

（1）常見碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

常見的碳單質(zhì)有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯、碳納米管等，它們互為同素異形體。

碳原子的排列方式：層狀結(jié)

一構(gòu)，每層為正六邊形的平面

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

_物理性質(zhì)：熔點(diǎn)豆，硬度小,

能導(dǎo)電

（2）化學(xué)性質(zhì)

a.與O2的反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）：

點(diǎn)燃

①02不足：2C+C）2^=2CO；

點(diǎn)燃

②。2充足：C+02-CO2o

b.與氧化物反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）：

①與CuO反應(yīng)：2CuO+C螫=2Cu+C（M；

②與FezCh反應(yīng)：Fe2Ch+3C螫2Fe+3co??；

③與82反應(yīng)：CO2+C1B2CO；

④與水蒸氣反應(yīng)：C+H20（g）型CO+%（制水煤氣）；

⑤與SiCh反應(yīng)：SiCh+2C直衛(wèi)Si+2cOf（制粗硅）；SiCh+3C紅衛(wèi)SiC+2cOf（制金剛砂）

c.與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)

①與濃硫酸反應(yīng)：C+2H2so4（濃）3CO2T+2SO2T+2H2Oo

②與濃硝酸反應(yīng)：C+4HNC）3（濃）仝CO2T+4NO2T+2H2OO

（3）碳單質(zhì)的用途：

①金剛石結(jié)構(gòu)堅(jiān)硬，作玻璃刻刀、機(jī)器鉆頭、裝飾品等；

②石墨的細(xì)鱗片狀結(jié)構(gòu)質(zhì)軟、導(dǎo)電性、滑膩性、耐高溫鉛筆芯、電極、潤滑劑、用煙；

③木炭和活性炭的疏松多孔的結(jié)構(gòu)吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味劑等;

④作燃料，用于家庭取暖、做飯等；

⑤作還原劑：冶煉金屬，如冶煉金屬銅、鐵等。

2.CO和CO?

（1）物理性質(zhì)

色態(tài)味密度（比空氣）水溶性毒性

CO無色、無小難溶有

CO2味、氣體大能溶無

（2）化學(xué)性質(zhì)

①co具有較強(qiáng)的還原性，可以與02、金屬氧化物等發(fā)生反應(yīng)。

如與FezCh反應(yīng)：Fe2o3+3CO=^^2Fe+3CO20

②CCh是典型的酸性氧化物，也具有氧化性。

a.酸性氧化物

①與水反應(yīng)：CCh+HzOk^H2c。3

②與堿反應(yīng)：C02少量：CO2+2NaOH===Na2cO3+H2O；CO2足量：CO2+NaOH===NaHCO3

③與堿性氧化物反應(yīng)：CO2+CaO=CaCO3

④與Ca(C10)2鹽溶液反應(yīng)：Ca(C10)2+CO2+H2O===CaCO3；+2HC10(CO2少量)；

Ca(C10)2+2CO2+2H2O===Ca(HCO3)2+2HC10(CO2過量)；

b.氧化性

①與C反應(yīng)：CCh+C煞2c0；

②與Mg反應(yīng)：2Mg+CO232MgO+C

【特別提醒】溶液中通入CO2氣體產(chǎn)生沉淀的問題：向BaCL或CaCL溶液中通入CCh氣體，由于鹽酸的酸

性比碳酸的強(qiáng)，不會(huì)產(chǎn)生BaCCh或CaCCh沉淀。

3.碳酸和碳酸鹽

⑴碳酸

二元弱酸、不穩(wěn)定，常用CO2+H2O代替H2c03,但酸性比苯酚、次氯酸強(qiáng)。

(2)碳酸的正鹽和酸式鹽的比較

正鹽(COr)酸式鹽(HCOQ

溶解性只有鉀、鈉、銹鹽可溶一般都可溶

熱穩(wěn)定性正鹽＞酸式鹽

溶液pH同濃度：正鹽〉酸式鹽

①COz+HO②H一《少量)

相互轉(zhuǎn)化

COfOH-HCOF

4、碳元素在自然界中的循環(huán)

①CCh的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。

②自然界消耗C02的主要反應(yīng)：

a.溶于江水、海水中：CCh+H20H2co3；

b.光合作用將CCh轉(zhuǎn)化為O2;

c.巖石的風(fēng)化：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2=

知識點(diǎn)二硅及其化合物

1.硅

(1)硅的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)

(2)化學(xué)性質(zhì)

a.常溫

①與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+4HF==SiF4f+2H2f；

②與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2?；

③與F2反應(yīng)的化學(xué)方程式:Si+2F2=SiF4

b.高溫

①與02反應(yīng)：Si+O2^SiO2o

②與C12反應(yīng)：Si+Cb型SiC14

(3)硅的工業(yè)制法

①原料：石英砂和焦炭

②制備：SiC)2+2C==Si(粗)+2C0T

③提純：Si(粗)+2Cb遜SiC14；SiC14+2H2型Si(純)+4HCl

【特別提醒】①用焦炭還原SiO2,產(chǎn)物是CO而不是CO2。

②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與Cb反應(yīng)生成的SiCL中含有CCL等雜質(zhì)，經(jīng)過分儲(chǔ)提純SiCL后，再用H2還原,

得到高純度硅。

(4)用途：半導(dǎo)體材料、太陽能電池、計(jì)算機(jī)芯片和耐酸設(shè)備等。

2.二氧化硅

(1)存在：硅石、石英、水晶、瑪瑙、沙子等

(2)二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

十四面體又通

在SiCh晶體中，每個(gè)Si周圍結(jié)合4個(gè)O,Si在中心，0在4個(gè)頂角；許多這樣的。

過頂角的。相連接，每個(gè)O為兩個(gè)四面體所共有，即每個(gè)O與2個(gè)Si相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體是由Si

和。按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。由結(jié)構(gòu)可知，二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。

（3）物理性質(zhì)：熔點(diǎn)高，硬度大，不溶于水

（4）化學(xué)性質(zhì)：

a.酸性氧化物

①與堿反應(yīng):SiC）2+2NaOH===Na2SiO3+H2O；

②與CaO堿性氧化物反應(yīng)：SiO2+CaO￡^CaSiO3

③與鹽反應(yīng)：SiCh+Na2c03騏Na2SiO3+CO2f；SiCh+CaCCh鱉CaSiCh+CO2T（工業(yè)制玻璃）

b.氧化性：

①與碳反應(yīng)：SiCh+2C―^Si+2cOf（制粗硅）；SiCh+3C@SiC+2cOf（制金剛砂）；

②與Mg反應(yīng)：4Mg+SiO232Mg2Si+2MgO；MgzSi+2H2O=SiH4f+2Mg（OH）2（制硅化氫）；

c.特性：

與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF4t+2H2O

（5）用途

①水晶可用于電子工業(yè)的部件、光學(xué)儀器、工藝品

②SiCh是制光導(dǎo)纖維的重要原料

③較純的石英用于制造石英玻璃

④石英砂用于制玻璃的原料及建筑材料

【特別提醒】（1）由于玻璃的成分中含有SiCh，故實(shí)驗(yàn)室盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞。

（2）未進(jìn)行磨砂處理的玻璃，在常溫下是不易被強(qiáng)堿腐蝕的。

（3）因?yàn)闅浞岣g玻璃，與玻璃中的SiCh反應(yīng)，所以氫氟酸不能用玻璃瓶保存，而應(yīng)保存在塑料瓶或鉛

皿中。

（4）SiCh是H2SiC）3的酸酎，但SiO2不與水反應(yīng)，不能用SiO2直接與水作用制備H2SiC）3。

3.硅酸

（1）物理性質(zhì)：硅酸是一種白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，能形成膠體。新制備的硅酸為透明、膠凍狀，硅酸

經(jīng)干燥脫水形成硅酸干凝膠——“硅膠”。

（2）化學(xué)性質(zhì):

a.弱酸性：硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性還弱，在與堿反應(yīng)時(shí)只能與強(qiáng)堿反應(yīng)。如：

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2O?

b.不穩(wěn)定性：硅酸的熱穩(wěn)定性很差，受熱分解為SiO2和H2O：H2Si03=====Si02+H20o

(3)制備：

由于SiCh不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得的。

Na2SiO3+2HCl==H2SiO3；+2NaCl,

Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3i+Na2CO3(證明酸性：H2CO3>H2SiO3)。

(4)用途：硅膠可作催化劑的載體和袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑。

4.硅酸鹽

(1)硅酸鈉

①物理性質(zhì)：白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃,有黏性，水溶液顯堿性。

②化學(xué)性質(zhì)一與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)：

a.與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3；。

b.與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3；。

③用途：黏合劑(礦物膠)、防腐劑和耐火阻燃材料。

【特別提醒】①NazSiCh的水溶液是一種黏合劑，是制備硅膠和木材防火劑等的原料；NazSiCh易與空氣中

的C02、H2。反應(yīng)，要密封保存。

②可溶性碳酸鹽、硅酸鹽的水溶液呈堿性，保存該溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞。

(2)硅酸鹽的氧化物表示法：

氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物一較活潑金屬氧化物—二氧化硅一水，不同氧化物間以“?”隔開。

如硅酸鈉(NazSiCh)可表示為Na2OSiO2,

長石(KAS3O8)可表示為K2O-A12O3-6SiO2。

【特別提醒】(1)氧化物之間以“?”隔開；(2)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)應(yīng)化為整數(shù)。硅酸鹽改寫為氧化物形

式時(shí)，各元素的化合價(jià)保持不變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成。當(dāng)系數(shù)

配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)一般應(yīng)化為整數(shù)。如上例中KAlSi3O8，將權(quán)20TAi2O3-3SiO2，要寫成KzOAbChfSiCh。

知識點(diǎn)三無機(jī)非金屬材料

1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

水泥玻璃陶瓷

主要原料黏土、石灰石、石膏石灰石、石英砂、純堿黏土

主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯

高溫

主要反應(yīng)：Na2CO3+SiO2-------Na2SiO3+

復(fù)雜的物理、化學(xué)變復(fù)雜的物理、化學(xué)

變化

化過程高溫變化過程

CO2T>CaCO3+SiO2------CaSiCh+CO2T

硅酸三鈣(3CaOSiO2)

硅酸二鈣(2CaO-SiO2)

組成硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅硅酸鹽

鋁酸三鈣

3CaOAl2O3)

在工農(nóng)業(yè)、科技、

用途重要的建筑材料制化學(xué)實(shí)驗(yàn)用的玻璃儀器、窗玻璃等生活、實(shí)驗(yàn)室中使

用廣泛

(1)陶瓷：陶瓷以黏土(主要成分為含水的鋁硅酸鹽)為主要原料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的。

(2)玻璃：普通玻璃的主要成分為NazSiCh、CaSiCh和SiCh，它是以純堿、石灰石和石英砂為主要原料，

經(jīng)混合、粉碎，在玻璃窯中熔融，發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化而制得的，玻璃可用于生產(chǎn)建筑材料、

光學(xué)儀器和各種器皿，還可制造玻璃纖維，用于高強(qiáng)度復(fù)合材料等。

(3)水泥：普通硅酸鹽水泥的主要原料是黏土和石灰石，二者與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在水泥回轉(zhuǎn)窯中

煨燒，發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，加入適量石膏調(diào)節(jié)水泥硬化速率，再研成細(xì)粉得到普通水泥?；?/p>

凝土是水泥、沙子和碎石等與水混合得到的。

2.新型無機(jī)非金屬材料

(1)新型陶瓷

新型陶瓷在組成上不再限于傳統(tǒng)的硅酸鹽體系，在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面具有很多新的特性和功

能。

(2)新型陶瓷的種類與用途

材料類型主要特性示例用途

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的尾管及燃燒

碳化硅、氮化硅與某些金屬氧

高溫結(jié)構(gòu)陶瓷耐高溫、抗氧化、耐磨蝕室、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、高溫電極

化物等燒結(jié)而成

材料等

濾波器、揚(yáng)聲器、聲納探傷

壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化鈦酸鹽、錯(cuò)酸鹽

器、點(diǎn)火器等

優(yōu)異的光學(xué)性能，耐高溫，絕氧化鋁、氧化相、氮化鋁、氟高壓鈉燈、激光器、高溫探

透明陶瓷

緣性好化鈣測窗等

可用于電力、交通、醫(yī)療等

超導(dǎo)陶瓷在某一臨界溫度下電阻為零

領(lǐng)域

(3)碳納米布「料

碳納米材料是一一類新型的無機(jī)非金屬材料

(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。

材料類型性能用途

碳納米管比表面積大，高強(qiáng)度，優(yōu)良的電學(xué)性能生產(chǎn)復(fù)合材料、電池和傳感器等

用于光電器件、超級電容器、電池

石墨烯電阻率低，熱導(dǎo)率高，具有很高的強(qiáng)度

和復(fù)合材料等

知識點(diǎn)四碳、硅及其化合物性質(zhì)“反?！毙〗Y(jié)

(1)一般情況下，非金屬元素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)低，硬度小，但晶體硅、金剛石熔、沸點(diǎn)高，硬度大，其中金剛

石為自然界中硬度最大的物質(zhì)。

(2)一般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo)體。

高溫

(3)Si的還原性強(qiáng)于C,但C在高溫下能還原出Si：SiO2+2C=Si+2COt?

(4)非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但硅與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)只作還原劑，且

放出氫氣：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H，T□

(5)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能跟氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF4t+2H2to

⑹一般情況下，堿性氧化物+酸一>鹽+水，二氧化硅是酸性氧化物，卻能與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+

4HF-SiF4?+2H2O(SiF4不屬于鹽，故SiCh不是兩性氧化物)。

(7)一般情況下，無機(jī)酸能溶于水，但硅酸卻難溶于水。

(8)一般情況下，較強(qiáng)酸+較弱酸的鹽一>較弱酸+較強(qiáng)酸的鹽(溶液中的反應(yīng)),

因碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，所以水玻璃在空氣中易變質(zhì)：Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3(膠體)。

高溫

但在高溫下，可發(fā)生反應(yīng)Na2cO3+SiCh^=Na2SiO3+CO2T(C02離開反應(yīng)體系促進(jìn)反應(yīng)的正向進(jìn)行)。

高溫

(9)一般情況下，金屬(Na、K)能置換出水中的氫，但C在高溫下也能置換出H20中的氫：C+H2O(g)==H2

+COo

(10)一般情況下，酸性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不與水反應(yīng)。

知識點(diǎn)五CO2與堿、鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律

1、與堿溶液的反應(yīng)

(1)反應(yīng)原理

少量CO2co2

NaOH------->Na2cCh------>NaHCO3

(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷

加NaOH

溶質(zhì)成分

尤一?CO2

：

X<11NaHCO3

：：

1l<x<21Na2co3、NaHCO3

x=21Na2cO3

x>2：1NaOH、Na2cO3

也可用數(shù)軸來表示:

NaHCO3,

,NaHCO,Na2cO3.NaCO,NaOH

$3勺§23-n(NaOH)

|1|2*n(CO2)

NaHCO3Na2cO3

①CO2+Na2cCh+H2O=2NaHCO3

②CO2+Na2SiO3+2H2O=H4SiO4i+Na2cCh

或CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3i+Na2CO3

當(dāng)CO2過量時(shí)，發(fā)生反應(yīng)如下：

2cCh+Na2SiO3+2H2O=H2SiO3i+2NaHCO3

③CO2+Ca(C10)2+H2O=CaCO3；+2HC10

2、與鹽溶液的反應(yīng)

(1)CO2與鹽溶液的常見反應(yīng)

碳酸是一種弱酸，其酸性比鹽酸、醋酸要弱，因此，鹽酸、醋酸能與碳酸鹽反應(yīng)；其酸性又比硅酸、次氯

酸、苯酚、偏鋁酸等強(qiáng)，因此，將CO2氣體通入Na2SiC)3、NaClO、、NaAlO?等鹽溶液中，均能發(fā)生反應(yīng)

而生成相應(yīng)的弱酸和碳酸(氫)鹽，這就是“強(qiáng)酸制弱酸”原理的應(yīng)用。如：

@C02+Na2cO3+H2O=2NaHCO3

②CO2+Na2SiO3+2H2O=H4SiO4i+Na2cO3

或C02+Na2SiO3+H2O=H2SiO3i+Na2CO3

當(dāng)CO2過量時(shí)，發(fā)生反應(yīng)如下：

2cCh+Na2SiO3+2H2O=H2SiO3i+2NaHCO3

③CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO3i+2HC1O

當(dāng)CO2過量時(shí)，發(fā)生反應(yīng)如下：

2cCh+Ca(ClO)2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HC1O

@C02++H20―>」Y>H+NaHCO3

⑤CO2+NaA102+2H2O=A1(OH)3；+NaHCO3(CO2過量時(shí))

CO2+2NaAlO2+3H2O=2A1(OH)3；+Na2CO3(CO2少量時(shí))

(2)注意事項(xiàng)

①“強(qiáng)酸制弱酸”是一個(gè)重要的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，但不可認(rèn)為弱酸就不能“制取”強(qiáng)酸。在某些條件下，當(dāng)弱酸的

酸根陰離子被沉淀或被氧化后，H+就被“釋放”出來，從而生成了強(qiáng)酸。如將H2s通入CuS04溶液中或向氫

硫酸中滴加氯水，均由氫硫酸這種弱酸生成了強(qiáng)酸：H2S+CUSO4==CUSJ+H2so4（s2-與Cl?+結(jié)合成難溶的

CuS）,H2S+C12=S1+2HC1（S2-被氧化）。

②CO2與溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與CO2的用量無關(guān)，都生成NaHCC）3，因?yàn)樗嵝訦2CO3>'>HCO,。

③CO2與NaClO溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與CO2的量無關(guān)，也只能生成NaHCO3,不能生成Na2co3，因?yàn)樗嵝?/p>

H2CO3>HClO>HCOro

④CO2、SO2通入CaC12或BaCb溶液均不反應(yīng)，無沉淀產(chǎn)生。

第三部分：典型例題剖析

高頻考點(diǎn)1考查碳及及其化合物性質(zhì)和應(yīng)用

例1、（2023?全國?高三專題練習(xí)）下列有關(guān)碳及其化合物的說法正確的是（）

A.C02是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w

B.CO和CO2組成元素相同，所以他們的化學(xué)性質(zhì)相同

C.金剛石、石墨是碳的單質(zhì)，而C60是碳的化合物

D.在高溫條件下，碳能使CO2轉(zhuǎn)變成CO

【變式訓(xùn)練1】（碳循環(huán)）（2023?河北?模擬預(yù)測）海洋碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分，是影響全球氣

候變化的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。下圖為海洋中碳循環(huán)的簡單原理圖。下列說法埼送的是

A.海洋碳循環(huán)過程中能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.鈣化釋放CO2的離子方程式：2HCO]+Ca2+=CaCO31+CO2T+H2。

C.影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的酸堿性、水溫、藻類生物的分布等

D.光合作用，每生成0.1mol（CH2O）x轉(zhuǎn)移電子數(shù)為表示阿伏伽德羅常數(shù)）

【變式訓(xùn)練2】（碳的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用）（2023?廣東汕頭?模擬預(yù)測）我國努力爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

下列說法不正確的是

A.廣泛使用的太陽能電池其光電轉(zhuǎn)換材料是SiO2

B.可利用CaO或氨水捕集廢氣中的CO2

C.一定條件下，將CO2轉(zhuǎn)化為淀粉，實(shí)現(xiàn)CO2的資源化利用

D.研發(fā)新型催化劑將CO2分解成碳和O2,同時(shí)吸收熱量

高頻考點(diǎn)2考查硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

例2.（2023?全國?高三專題練習(xí)）下列表述正確的是

①人造剛玉熔點(diǎn)很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅

②化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進(jìn)行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽

③提前建成的三峽大壩使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料

④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼鏡來保護(hù)眼睛

⑤太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能

A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤

【變式訓(xùn)練1】（二氧化硅的性質(zhì)和用途）（2023?全國?高三專題練習(xí)）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SiCh所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或

作用進(jìn)行判斷，其中正確的是

①SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

_IWJ溫

@SiO2+2C^=Si+2COT

③SiCh+4HF=SiF4t+2H2O

④Na2co3+SiCh基速Na2SiO3+CO2T

高溫

⑤SiCh+3C^=SiC+2cOf

a.反應(yīng)①中SiCh作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃

b.反應(yīng)②中SiCh表現(xiàn)出氧化性

c.反應(yīng)③中SiCh表現(xiàn)了酸性氧化物的通性

d.反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酎制取易揮發(fā)性的酸酎的道理

e.反應(yīng)⑤中SiCh未參加氧化還原反應(yīng)

A.aceB.bdeC.cdeD.ab

【變式訓(xùn)練2】（硅酸鹽的性質(zhì)和表示方法X2023?全國?高三專題練習(xí)）青石棉是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特丹

公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為Na2Fe5Si8O22（OH）2。青石棉用稀硝酸處理時(shí)，還原產(chǎn)物只

有NO,下列說法不正確的是（）

A.青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品

B.青石棉中含有一定量的石英晶體

C.青石棉的化學(xué)組成可表示為Na2O.3FeOFe2O3.8SiO2H2O

D.1mol青石棉能還原1molHNO3

高頻考點(diǎn)3考查無機(jī)非金屬材料的分類和應(yīng)用

例3.（2023?全國?高三專題練習(xí)）下列關(guān)于無機(jī)非金屬材料的說法中不正確的是

A.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料

B.新型無機(jī)非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的許多缺點(diǎn)

C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)

D.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料和新型無機(jī)非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽

【變式訓(xùn)練1】（傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料）（2023.天津河北.一模）下列關(guān)于“嫦娥五號”所用的材料中不屬于新

型無機(jī)非金屬材料的是

A.挖土鏟——氮化碳特種鉆B.國旗——復(fù)合纖維織物

C.降落傘一氮化硼纖維D.望遠(yuǎn)鏡一碳化硅特種陶瓷

【變式訓(xùn)練2】（新型無機(jī)非金屬材料）（2023?上海?三模）由于石墨烯獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，在石墨烯薄膜上施加較

低的電壓（1-10V）即可產(chǎn)生較高的熱量，平昌冬奧會(huì)“北京8分鐘”主創(chuàng)團(tuán)隊(duì)用石墨烯制作了20℃能發(fā)熱4h

的智能服飾，向世界展現(xiàn)了新時(shí)代的中國形象，下列說法中錯(cuò)誤的是

A.石墨烯是能導(dǎo)熱的金屬材料

B.石墨烯屬于單質(zhì)

C.石墨烯能導(dǎo)電

D.在石墨烯薄膜上施加電壓，使電能轉(zhuǎn)化為熱能

高頻考點(diǎn)4考查COz通入堿溶液中反應(yīng)產(chǎn)物的判斷及計(jì)算

例4.（2023?全國?高三專題練習(xí)）往含0.2molNaOH和0.1molBa（OH）2的混合溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通入CCh氣

體6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則在這一過程中，下列有關(guān)溶液中離子總物質(zhì)的量⑴）隨通入CO2氣體體積（%的變

化曲線中正確的是（離子水解忽略不計(jì)X）

n/mol|n/mol|n/mol1n/mol|

L/就顯

O.?FOB

0.6NJ0.6

0.4卜2V：：0.4

叫!!!叫「丁：。再；：：

02J44.4B6.72V/L?>2J44.4H6.72V7L。2.21I.IH6.72V/L”2.214.4?b,72V/L

ABCD

【變式訓(xùn)練】(2023?全國?高三專題練習(xí))已知：①K2cO3+CO2+H2O-2KHCO3；CaCO3+CO2+H2O^Ca(HCO3)

2②KHCO3、Ca(HCO3)2都易溶于水③通入懸濁液中的氣體，與溶液反應(yīng)后才與沉淀反應(yīng)，將足量CO2

通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，則生成沉淀的質(zhì)量和通入的CCh質(zhì)量的關(guān)系中，正確的是

第11講碳、硅及無機(jī)非金屬材料

目錄

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

第二部分：知識點(diǎn)精準(zhǔn)記憶

第三部分：典型例題剖析

高頻考點(diǎn)1考查碳及及其化合物性質(zhì)和應(yīng)用

高頻考點(diǎn)2考查硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

高頻考點(diǎn)3考查無機(jī)非金屬材料的分類和應(yīng)用

高頻考點(diǎn)4考查COz通入堿溶液中反應(yīng)產(chǎn)物的判斷及計(jì)算

正文

第一部分：網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建（總覽全局）

畦原子及其單質(zhì)的結(jié)構(gòu)

硅單質(zhì)的物理性質(zhì)

硅

任的化學(xué)性質(zhì)

碳原子的結(jié)構(gòu)、碳原同素異形體硅單質(zhì)的用途

碳單質(zhì)的物理性質(zhì)二氧化硅的結(jié)構(gòu)

碳單質(zhì)

硅及其二氧化硅的物理性質(zhì)

二氧化硅

碳單質(zhì)的用途化合物二氧化旺的化學(xué)性質(zhì)

一氧化碳的物理性質(zhì)二氧化任的用途

,一氧叱

一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)硅酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)