資源簡介

(共37張PPT)
2025年高考化學考向分析
碳、硅及其化合物
無機非金屬材料
碳及其化合物
1.［選變判］：
（1） （2023全國甲）的溶液中的數目為 ( )
×
（2） （2023遼寧改編）可用石灰水鑒別和 ( )
×
（3） （2022浙江1月選考） 和納米碳管互為同素異形體( )
√
（4） （2021浙江6月選考改編）由“類比”可知，的溶解度比 的大，則
的溶解度比 的大( )
×
（5） 活性炭具有除異味和殺菌作用( )
×
（6） 石墨轉化為金剛石的反應屬于氧化還原反應( )
×
【解析】 （1）溶液中部分水解，故的 溶液中
的數目少于，錯誤。（2）石灰水與和 都能反應產生白色
沉淀，無法鑒別，錯誤。（3） 和納米碳管均是由碳元素組成的不同單質，互
為同素異形體，正確。（4）相同條件下的溶解度： ，錯誤。（5）
活性炭表面積大，可以吸附具有異味的小分子而除去異味，但不具有殺菌消毒作用，錯
誤。（6）石墨和金剛石互為同素異形體，但不是同種物質，石墨和金剛石之間的轉變
是碳單質間的轉變，屬于化學反應，但元素價態未發生改變，不屬于氧化還原反應，錯
誤。
2.（2021湖北）“碳中和”有利于全球氣候改善。下列有關 的說法錯誤的是( )
A
A.是形的極性分子 B. 可催化還原為甲酸
C.晶體可用于人工增雨 D. 是侯氏制堿法的原料之一
【解析】 的中心原子C的價層電子對數為2，無孤電子對， 的空間結構為
直線形，其正、負電荷中心重合，為非極性分子。
在催化劑作用下可以被 還原為甲酸。
固態二氧化碳（干冰）升華時吸熱，可用于人工增雨。
侯氏制堿法中發生反應：， 是
生產原料之一。
3.（生態環保）（2024江蘇興化檢測）在海洋碳循環中，通過如圖所示的途徑固碳。下
列說法正確的是( )
C
A.該循環過程中未涉及氧化還原反應
B.碳酸氫鈉的電離方程式為
C.該循環減少了碳的凈排放，有利于實現“碳達峰，碳中和”
D.鈣化作用的離子方程式之一為
【解析】 光合作用中轉化為 （碳元素可看作0價），碳元素化合價發
生變化，因此該循環過程中涉及氧化還原反應。
為二元弱酸，不能拆開寫成和 ，因此碳酸氫鈉的電離方程式
為 。
該循環吸收大氣中的，通過鈣化和光合作用轉化為和 ，減少了
碳的凈排放，有利于實現“碳達峰，碳中和”。
鈣化過程中轉化為和 ，離子方程式為
。
4.（2023河南四地市檢測）某學習小組擬探究和鋅粒反應是否生成,已知 能與
銀氨溶液反應產生黑色固體，實驗裝置如圖所示。下列敘述正確的是( )
B
A.裝置 起防倒吸作用
B.根據裝置的現象判斷此時活塞 一定處于關閉狀態
C.實驗結束時，先關閉活塞 ，再熄滅酒精燈
D.、、 中的試劑依次為飽和碳酸鈉溶液、濃硫酸、銀氨溶液
【解析】 從裝置中出來的氣體含和，為防止 和銀氨溶液反應干擾實驗
現象的觀察，應先分離和，裝置 利用二氧化碳的密度大于空氣來分離二氧化碳
和一氧化碳。
啟普發生器管內液面明顯升高，說明裝置內壓強大，活塞 處于關閉狀態。
為防止發生倒吸，實驗結束時，應先熄滅酒精燈，繼續通二氧化碳至冷卻到室溫，
再關閉活塞 。
裝置 的作用是除去二氧化碳中的氯化氫氣體，因此應該用飽和碳酸氫鈉溶液。
5.（2024江蘇基地大聯考）已知草酸是一種弱酸，具有還原性。 開始升
華， 以上開始分解。為探究草酸的性質，進行如下實驗：
實驗一：向飽和溶液中滴加 滴草酸溶液，無明顯現象
實驗二：向硫酸酸化的草酸溶液中加入 ，產生黃綠色氣體
實驗三：將草酸滴入酸性 溶液中，溶液由橙色逐漸變成綠色
實驗四：加熱草酸，產生的氣體通過灼熱的氧化銅，固體由黑變紅
下列說法正確的是( )
B
A.實驗一說明酸性：
B.實驗二中黃綠色氣體為，說明該條件下的還原性強于
C.實驗三中反應的離子方程式：
D.實驗四說明產生的氣體中一定有
【解析】 向飽和溶液中滴加 滴草酸溶液，由于草酸的量少，草酸只與
碳酸根離子反應生成碳酸氫根離子，不能生成二氧化碳，比較和 的酸性
強弱，需向飽和 溶液中滴加過量草酸溶液。
向硫酸酸化的草酸溶液中加入， ，氯元素化合價降低，
作氧化劑，作還原劑， 為還原產物，還原劑的還原性大于還原產物，
故該條件下的還原性強于 。
是一種弱酸，在離子方程式中不能拆開寫，因此反應的離子方程式為
。
草酸具有還原性，且 開始升華，草酸受熱產生的氣體中可能含有草酸氣體，
氧化銅也可能被草酸還原為銅單質，因此實驗四不能說明產生的氣體中一定有 。
硅及其化合物 無機非金屬材料
6.［選變判］
（1） （2023湖南）銅官窯彩瓷是以黏土為主要原料，經高溫燒結而成( )
√
（2） （2022全國甲）硅酸鈉溶液中通入二氧化碳：
( )
×
（3） （2022浙江6月選考）晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，常用于制造光導
纖維( )
×
（4） （2022河北）制造 芯片的氮化鋁晶圓屬于無機非金屬材料( )
√
（5） （2022遼寧）冰壺主材料花崗巖屬于無機非金屬材料( )
√
（6） （2022遼寧）火炬“飛揚”使用的碳纖維屬于有機高分子材料( )
×
（7） （2021廣東改編）生產活動：利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品；化學原理：氫氟
酸可與 反應( )
√
（8） （2021浙江6月選考）硅酸鈉是一種難溶于水的硅酸鹽( )
×
（9） （2020浙江1月選考）二氧化硅導電能力強，可用于制造光導纖維( )
×
（10） （2020浙江7月選考）單晶硅和石英互為同素異形體( )
×
（11） 天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅( )
√
（12） 生產普通玻璃的主要原料為石灰石、純堿和晶體硅( )
×
（13） 硅太陽能電池工作時，光能轉化成電能，不涉及氧化還原反應( )
√
（14） 硅膠作袋裝食品的干燥劑( )
√
【解析】 （1）陶瓷以黏土（主要成分為含水的鋁硅酸鹽）為主要原料，經高溫燒結而
成，正確。
（2）向硅酸鈉溶液中通入少量二氧化碳，發生反應生成碳酸鈉和硅酸，離子方程式為
，向硅酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳，反應
生成硅酸和碳酸氫鈉，離子方程式為 ，錯誤。
（3）晶體硅的導電性介于導體和絕緣體之間，是優良的半導體材料，可用于制造晶體
管、集成電路、太陽能電池板等，二氧化硅常用來生產光導纖維，錯誤。（4）氮化鋁
屬于無機物，制造 芯片的氮化鋁晶圓屬于新型無機非金屬材料，正確。（5）花崗巖
的主要成分是石英、長石等，屬于無機非金屬材料，正確。（6）碳纖維是一種含碳量
高達以上的高強度新型纖維，屬于無機非金屬材料，錯誤。（7）氫氟酸可與
反應 ，可以利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品，正確。（8）
硅酸鈉 是一種易溶于水的硅酸鹽，錯誤。（9）二氧化硅具有優異的光學性質，
因此可用于制造光導纖維，二氧化硅是不導電的化合物，錯誤。（10）由相同元素組成
的不同單質互為同素異形體，單晶硅是由硅元素組成的單質，而石英的主要成分是 ，
不屬于單質，所以兩者不互為同素異形體，錯誤。
（11）石英、水晶、瑪瑙、光導纖維等的主要成分都是二氧化硅，正確。（12）生產普
通玻璃的主要原料為石英砂（主要成分為 ）、石灰石和純堿，錯誤。（13）硅太陽
能電池通過光伏效應將光能轉換成電能，不屬于化學反應，當然也就不涉及氧化還原反
應，正確。（14）硅膠表面積大、結構多孔、吸水性強，且無毒,對身體無害，可以作
袋裝食品的干燥劑，正確。
7.（傳統文化）（2023廣東）“高山流水覓知音”。下列中國古樂器中，主要由硅酸鹽材
料制成的是( )
___________________ _______________ _______________________ ___________________________
A.九霄環佩木古琴 B.裴李崗文化骨笛 C.商朝后期陶塤 D.曾侯乙青銅編鐘
C
【解析】 九霄環佩木古琴的主要材料是木材，主要成分是纖維素。
裴李崗文化骨笛由動物骨骼制成，主要成分不是硅酸鹽。
商朝后期陶塤屬于陶瓷，由硅酸鹽制成。
曾侯乙青銅編鐘主要材料是合金。
8.（2023湖北武漢武昌區檢測）蘄春管窯鎮被湖北省命名為“陶器之鄉”，其管窯手工制
陶技藝是湖北省第一批非物質文化遺產。下列說法錯誤的是( )
A
A.陶瓷的主要成分是和 B.陶瓷燒制過程中發生了化學變化
C.新型超導陶瓷可應用于磁懸浮技術 D.高溫結構陶瓷可應用于火箭發動機
【解析】 陶瓷的主要成分是硅酸鹽而不是和 。
制造陶瓷的原料在高溫條件下發生化學反應。
新型超導陶瓷在一定條件下電阻為零，可應用于磁懸浮技術。
高溫結構陶瓷具有耐高溫、耐磨蝕等特點，可應用于火箭發動機。
9.（2023湖北）工業制備高純硅的主要過程如下：
石英砂粗硅 高純硅
下列說法錯誤的是( )
B
A.制備粗硅的反應方程式為
B.含鍵的數目約為
C.原料氣和 應充分去除水和氧氣
D.生成 的反應為熵減反應
【解析】 工業上用焦炭還原石英砂可以制得含有少量雜質的粗硅，方程式為
。
在晶體硅中，每個結合周圍4個形成4個鍵，每個鍵被2個 原子共
用，因此晶體硅中含有鍵，數目約為 。
易發生水解，中混有氧氣可能會發生爆炸，因此原料氣和 應充分去
除水和氧氣。
生成的反應為 ，該反應為氣體分子數
減小的反應，為熵減反應。
10.碳、硅及其化合物的開發由來已久，在現代生活中有廣泛應用。
（1） 是玻璃的主要成分之一，保存氫氧化鈉溶液的玻璃瓶應用橡膠塞的原因是
______________________________（用化學方程式表示）。
（2） 某同學為了驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱，用如圖所示裝置進行實驗
（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗），實驗操作步驟如下：
Ⅰ.打開彈簧夾1，關閉彈簧夾2，并打開活塞 ，滴加鹽酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀時，關閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，關閉活塞 。
① 通過步驟Ⅰ得知 具有的性質是_____（填標號）。
AD
A.揮發性 B.還原性 C.氧化性 D.酸性
② C中的試劑 是_________（寫化學式）。
③ 碳、硅的非金屬性逐漸減弱的原因：_________________________________________
_____________________________________。
C和位于同一主族，由上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力減弱，非金屬性減弱
【解析】 （1）是玻璃的主要成分之一，是酸性氧化物，可與 溶液反應，
化學方程式為，且生成的 溶液具有黏性，會粘
住瓶塞，因此保存氫氧化鈉溶液的玻璃瓶不宜使用玻璃塞而應該用橡膠塞。（2）裝置
分析：B用于制備，由于易揮發，因此制得的中會混有 ，需要用飽和
溶液除去（【說明】飽和溶液不會再溶解，可以減少 的損耗，
同時可以吸收并轉化為），提純后的通入 溶液中會出現白色渾濁，
是因為生成了難溶的沉淀。這個實驗可以證明酸性 ，由于兩者
都是對應元素的最高價氧化物對應的水化物，因此可以證明非金屬性 。① 鹽酸
加入中后，發生反應 ，觀察到出現大量氣
泡，可以說明的酸性大于。發現A中出現白色沉淀，可證明 具有揮
發性。②溶液是飽和溶液，用來除去中的 雜質氣體。③由于碳和硅位
于同一主族（第ⅣA族），從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子的能力逐漸減弱，元
素的非金屬性逐漸減弱，因此元素的非金屬性： 。
1.（2022遼寧沈陽期中）由下列實驗事實得出碳元素與硅元素的非金屬性強弱，正確的
是( )
C
A.能與反應，不能與 反應，可知碳的非金屬性強于硅
B.由反應 可知，硅的非金屬性強于碳
C.通入溶液產生白色沉淀，可知酸性 ，則碳的非金屬性強
于硅
D.由 可知，碳的非金屬性強于硅
【解析】 能與 反應，屬于特殊的反應，不能用于比較非金屬性強弱。
高溫下的反應不能說明與 的酸性強弱，也就不能說明碳和硅的非金屬
性強弱。
二氧化碳與硅酸鈉反應生成硅酸沉淀，說明碳酸酸性比硅酸酸性強，可說明碳的非
金屬性比硅的強。
反應中碳的還原性比硅的強，此反應不能比較非金屬性強弱。
2.（2023遼寧東北育才中學模擬）
氮化硅 是一種重要的結構
陶瓷材料。用石英砂和原料氣
（含和少量）制備 的操
下列有關敘述不正確的是( )
A
A.“還原”反應中氧化產物為
B.“高溫氮化”反應的化學方程式為
C.“操作 ”可為將原料氣通過灼熱的銅粉
D.“稀酸 ”可選用稀硝酸
作流程如下（粗硅中含少量、 的單質及其化合物）。
【解析】
3.（2023重慶九龍坡區檢測）草酸及其鹽在化工生產中具有重要價值，某實驗小組實驗
如下。Ⅰ.制取草酸
反應原理： ，
裝置如圖（加熱和夾持裝置略）。
（1） 檢驗淀粉是否水解完全所用的試劑為________，裝置B的作用是______________
_________。
碘溶液
防倒吸（或作安全瓶）
（2） 檢查圖中裝置氣密性的方法是 ___________________________________________
____________________________________________________________________________
__________________________________________ 。
在裝置B、裝置C之間添加裝置D，可在裝置D中得到硝酸，通入的氣體 是______。
氧氣
關閉分液漏斗活塞，將導管放入裝置C中液面以
下，微熱三口燒瓶，裝置C中的導管口有氣泡產生，撤走熱源，導管內形成一段水柱且
一段時間內高度保持不變，證明裝置氣密性良好
Ⅱ.三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體的制取及組成測定
已知：三草酸合鐵酸鉀晶體 呈綠色，可溶于水，難溶于乙醇，
見光易分解。
（一）制取晶體
步驟1：向盛有黃色晶體的燒杯中，加入 溶液，加熱
至左右，緩慢滴入過量的 ，一段時間后，出現紅褐色沉淀。
步驟2：加熱至沸騰，分兩次緩慢加入 溶液，至沉淀溶解，得翠綠色溶
液。加熱濃縮、加入無水乙醇、結晶、抽濾、干燥，得 三草酸合鐵酸鉀晶體。
（3） 完成該過程化學方程式并配平：
_____________________________
2
2
（4） 步驟1中，生成三草酸合鐵酸鉀與另一種鐵的化合物，該化合物為_________
（填化學式），步驟2加入無水乙醇的目的是_____________________________________
_______。
降低晶體的溶解度，有利于析出晶體，提高產率
（5） 實驗小組完成實驗后發現產率偏低，其主要原因可能是______________________
_________________。
該產物在見光條件下分解，引起產率偏低
（二）測定組成
稱取所得的三草酸合鐵酸鉀晶體配制成溶液。取 溶液，用
酸性溶液滴定，終點時消耗溶液 。另取
溶液，用聯合還原法，將還原為，再用
酸性溶液滴定，終點時消耗溶液 。
（6） 第一次滴定終點時的現象為______________________________________________
___________________________，通過上述實驗，測定出該晶體中與 的配位
比 ________。
當滴入最后半滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液變為淺紫紅色，且半分鐘內不恢復原色
【解析】 （1）淀粉遇到碘單質會變成藍色，故加入碘溶液，若溶液變藍說明淀粉水解
未完全，溶液不變藍，說明淀粉水解完全。由題圖可知，裝置B的作用是防倒吸或作安
全瓶。（2）檢查裝置氣密性，操作為關閉分液漏斗活塞（【解題關鍵】檢查裝置氣密
性時整個裝置需形成密閉體系），將導管放入裝置C中液面以下，微熱三口燒瓶，若裝
置C中的導管口有氣泡產生，撤走熱源，導管內形成一段水柱且一段時間內高度保持不
變，則證明裝置氣密性良好。由題意知，反應生成、，其分別能與 發生反應
、 ，因此為了得到硝酸需要
通入氧氣，即 為氧氣。
（3）由加入的試劑，配平時根據得失電子守恒和原子守恒可知，化學方程式為
。
（4）步驟1中，出現紅褐色沉淀，所以該化合物為 ；由已知信息知三草酸合鐵
酸鉀晶體呈綠色，可溶于水，難溶于乙醇，則步驟2加入無水乙醇的目的是降低晶體的
溶解度，有利于晶體析出，提高產率。
（5）由已知信息知三草酸合鐵酸鉀晶體見光易分解，該實驗在實驗室環境中完成，產
率偏低的主要原因可能是該產物見光分解。
（6）第一次使用酸性高錳酸鉀溶液滴定時，將氧化成 ，故滴定終點的
現象為當滴入最后半滴酸性高錳酸鉀溶液時，溶液由無色變為淺紫紅色，且半分鐘內不
恢復原色。第一次用酸性高錳酸鉀溶液將氧化成 ，第二次用酸性高錳酸鉀溶
液將氧化為，同時將氧化成，則 消耗的酸性高錳酸鉀溶液的體
積為,由關系式 可得，
，由關系式 可
得， ，則
。
謝謝
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