2025屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí) 碳、硅及其無(wú)機(jī)非金屬材料

2025屆新高考化學(xué)熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

碳、硅及無(wú)機(jī)非金屬材料目錄CONTENTS01考情透視02知識(shí)導(dǎo)圖03考點(diǎn)突破04真題練習(xí)考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)碳及其化合物2023浙江1月7題，2分；2022江蘇卷7題，3分；2022福建卷1題，4分；2021山東卷1題，2分；2021湖北卷1題，3分2021全國(guó)乙卷1題，6分；2021海南卷1題，2分考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)硅及其化合物2023湖北卷3題，3分；2023遼寧卷3題，3分；2023山東卷18題，12分；2022廣東卷3題，2分；2022江蘇卷6題，3分；2022浙江1月10題，2分；2021遼寧卷1題，3分考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)無(wú)機(jī)非金屬材料2023浙江6月1題，2分；2023湖南卷1題，3分；2022河北卷1題，3分；2022廣東卷3題，2分；2021重慶卷1題，3分考情分析本講知識(shí)的特點(diǎn)是繁雜，涉及的化學(xué)反應(yīng)多，物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系多樣。注意Si、SiO2在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用經(jīng)常以選擇題形式出現(xiàn)，隨著新能源、新材料、新工藝的發(fā)展應(yīng)用，對(duì)碳硅及其化合物性質(zhì)和應(yīng)用的考查有逐漸增多的趨勢(shì)，已成為高考考查的熱點(diǎn)。預(yù)計(jì)高考命題仍然會(huì)以生活、生產(chǎn)、實(shí)際應(yīng)用為背景，突出C、Si及其重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用，題型延續(xù)選擇題、填空題、綜合推斷題及實(shí)驗(yàn)探究題的形式，結(jié)合能源、環(huán)保等，以新材料、新工藝為載體，考查碳、硅及其化合物的晶體結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用，以檢測(cè)考生理論聯(lián)系實(shí)際、運(yùn)用化學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力和將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識(shí)。復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解C、Si元素單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。3.通過(guò)從材料組成和性質(zhì)的角度對(duì)生活中常見的無(wú)機(jī)非金屬材料進(jìn)行分析，并能科學(xué)合理地使用。考點(diǎn)一碳、硅及其氧化物考點(diǎn)二硅酸鹽、新型無(wú)機(jī)非金屬材料考向1碳及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用

考向2二氧化碳的綜合利用

考向3硅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用考向4硅的工業(yè)制法考向1

硅酸鹽考向2新型無(wú)機(jī)非金屬材料考點(diǎn)一碳、硅及其氧化物考向1碳及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用

考向2二氧化碳的綜合利用

考向3硅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用考向4硅的工業(yè)制法1.碳單質(zhì)知識(shí)點(diǎn)1碳及其重要化合物(1)存在形式：有金剛石、石墨、無(wú)定形碳、足球烯，它們互為____________。(2)主要化學(xué)性質(zhì)——還原性同素異形體可燃性與氧化物反應(yīng)與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)

同種元素組成的不同單質(zhì)2.CO、CO2的性質(zhì)對(duì)比CO物理性質(zhì)____色____味氣體，密度比空氣小，____溶于水____色____味氣體，密度比空氣大，可溶于水(溶解度小)毒性____毒(易結(jié)合__________)____毒(溫室效應(yīng))無(wú)無(wú)難無(wú)無(wú)有血紅蛋白無(wú)2.CO、CO2的性質(zhì)對(duì)比化學(xué)性質(zhì)COCO2還原性氧化性———與水反應(yīng)無(wú)與堿反應(yīng)(石灰水)無(wú)相互轉(zhuǎn)化_____________________________________用途燃料、冶煉金屬滅火、制汽水、植物肥料、化工原料等CO2＋H2OH2CO3Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O可燃性，還原氧化鐵無(wú)(滅火)

1.硅元素在自然界的存在形式知識(shí)點(diǎn)2硅及其重要化合物

在自然界中只有

，無(wú)游離態(tài)，主要以

和

的形式存在。二氧化硅化合態(tài)硅酸鹽2.物理性質(zhì)硅單質(zhì)灰黑色固體，有

光澤，脆，熔點(diǎn)

，硬度

。金屬高大一、硅單質(zhì)硅元素是親氧元素2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不活潑（常溫只與F2、HF、強(qiáng)堿反應(yīng)）（1）與O2反應(yīng)Si+O2SiO2△（2）與F2反應(yīng)Si+2F2

=SiF4

（3）與HF反應(yīng)Si+4HF

=SiF4↑

+

2H2↑（4）與NaOH反應(yīng)Si+2NaOH=Na2SiO3+H2↑3、制取方法（1）制取粗硅工業(yè)上用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅高溫SiO2+2C

Si(粗)+2CO↑（2）粗硅提純△Si(粗)

+2Cl2

SiCl4高溫SiCl4

+2H2

Si(純)+4HCl4、用途良好的半導(dǎo)體材料、太陽(yáng)能電池、芯片

二、二氧化硅1.存在普通的沙：細(xì)小的石英晶體水晶：純石英，無(wú)色透明晶體2.物理性質(zhì)

溶于水，熔點(diǎn)

，硬度

。難高大2.化學(xué)性質(zhì)（1）酸性氧化物（不溶于水，不和水反應(yīng)）與堿反應(yīng)Si+2NaOH=Na2SiO3+H2↑與堿性氧化物反應(yīng)SiO2+CaO

CaSiO3高溫與鹽反應(yīng)SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑高溫（2）氧化性高溫SiO2+2C

Si

+2CO↑（3）溶于氫氟酸SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O3.用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件三、硅酸1、物理性質(zhì)

溶于水，白色膠狀固體。難2、化學(xué)性質(zhì)（1）酸性：弱酸，酸性比碳酸H2CO3

。

弱Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓（2）不穩(wěn)定性H2SiO3

====SiO2+H2O3、制備可由可溶性硅酸鹽與鹽酸等其他酸反應(yīng)制備：Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓4、用途催化劑的載體，食品、藥品的干燥劑

【名師點(diǎn)晴】

考向1碳及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用【例1】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(guó)際熱點(diǎn)課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()DA.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)氧化石墨烯因?yàn)檫€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由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團(tuán)，所以它具有一定的親水性【變式訓(xùn)練】中國(guó)力爭(zhēng)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(shuō)法不正確的是()B

【例2】利用N(C2H5)3捕獲CO2并在納米金催化劑作用下在較低溫度下轉(zhuǎn)化為甲酸，為實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”提供了新路徑，轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()考向2二氧化碳的綜合利用

CN(C2H5)3有堿性，可與氯化氫反應(yīng)生成鹽N(C2H5)3?HClCO2加氫合成甲酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+H2

HCOOH，原子利用率為100%，符合綠色化學(xué)思想反應(yīng)中碳元素化合價(jià)由+4降低為+2,1molCO2完全轉(zhuǎn)化為甲酸，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA催化劑通過(guò)降低反應(yīng)活化能提高反應(yīng)速率，納米金催化劑降低了反應(yīng)的活化能【變式訓(xùn)練】科技的進(jìn)步為二氧化碳資源化利用提供了廣闊的前景。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。C

【例3】(2024?河南省許昌市檢測(cè))二氧化硅又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，部分轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖所示?？枷?硅及其化合物的性質(zhì)與應(yīng)用

回答下面問(wèn)題：

IVA

否C工業(yè)上制備粗硅的反應(yīng)不能比較出碳和硅元素的非金屬性強(qiáng)弱，因?yàn)樵摲磻?yīng)產(chǎn)生的CO是氣體，CO離開體系后，反應(yīng)持續(xù)正向進(jìn)行

共價(jià)玻璃中的成分SiO2能和NaOH發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生具有粘性的硅酸鈉，玻璃塞粘在瓶口不能被打開，其反應(yīng)原理是Si+2NaOH=Na2SiO3+H2↑SiO2能和HF反應(yīng)，所以用氫氟酸溶液可以在玻璃表面寫字，即反應(yīng)方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

SiC是兩種不同的非金屬元素用共價(jià)鍵構(gòu)成的共價(jià)化合物。Si+2NaOH=Na2SiO3+H2↑SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑高溫SiO2+CaCO3==CaSiO3+CO2↑高溫

(1)可用于制作計(jì)算機(jī)芯片和太陽(yáng)能電池的是___(填化學(xué)式，下同)，光導(dǎo)纖維的主要成分是_____。Si

(2)工藝師常用氫氟酸來(lái)雕刻玻璃，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。

(3)工業(yè)上可利用水玻璃和鹽酸反應(yīng)制備硅酸凝膠，進(jìn)一步脫水處理可得到硅膠，寫出水玻璃和鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_____________________________。

還原不能將二氧化碳?xì)怏w通入硅酸鈉溶液中產(chǎn)生硅酸沉淀

考向4硅的工業(yè)制法【例4】(2024?高一下·湖北省武漢市期中)工業(yè)制備高純硅的主要過(guò)程如圖所示：,已知石英晶體部分結(jié)構(gòu)如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A制備粗硅的反應(yīng)不是在溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)，不能體現(xiàn)了C元素的非金屬性比Si強(qiáng)二氧化硅是由硅原子和氧原子構(gòu)成的，不存在分子，因此石英晶體中不存在SiO2分子高溫下水蒸氣能和焦炭反應(yīng)，氫氣和氧氣容易發(fā)生爆炸，所以原料氣HCl和H2應(yīng)充分去除水和氧氣流程中第二步反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，第三步反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫，因此HCl和H2可以循環(huán)使用

B

考點(diǎn)二硅酸鹽、新型無(wú)機(jī)非金屬材料考向1

硅酸鹽考向2新型無(wú)機(jī)非金屬材料一、硅酸鹽知識(shí)點(diǎn)1硅酸鹽材料1、定義：硅酸鹽是由____、____與其他化學(xué)元素結(jié)合而成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的主要成分。硅氧2、硅酸鈉（1）白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱________。有黏性，水溶液顯____性。

（3）用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。水玻璃堿3.硅酸鹽組成的表示方法通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成。

【名師提醒】

知識(shí)點(diǎn)2傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料1.傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料，如______、______、______等硅酸鹽材料。水泥玻璃陶瓷2.常見硅酸鹽材料比較物質(zhì)水泥玻璃陶瓷生產(chǎn)原料________________________________________主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯黏土、石灰石純堿、石灰石和石英黏土

知識(shí)點(diǎn)3新型無(wú)機(jī)非金屬材料材料類型主要特性示例用途高溫結(jié)構(gòu)陶瓷能承受高溫，強(qiáng)度高氮化硅陶瓷汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜、醫(yī)療、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘?shù)取疽族e(cuò)提醒】水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料；碳化硅、氮化硅等是新型無(wú)機(jī)非金屬材料?！纠?】(2024?江西省部分學(xué)校高三二輪復(fù)習(xí)聯(lián)考驗(yàn)收)“挖掘文物價(jià)值，講好中國(guó)故事”。下列文物中主要成分屬于硅酸鹽的是()考向1硅酸鹽

A.戰(zhàn)國(guó)透雕龍鳳紋銅鋪首C.宋水晶珠串B.元代青花釉里紅開光貼花蓋罐

D.清梅花圖紙本頁(yè)冊(cè)銅鋪首的主要成分是銅合金

紙的主要成分為纖維素A【變式訓(xùn)練】“嫦娥五號(hào)”帶回了月壤樣品，將月壤進(jìn)行20倍放大后能明顯看到褐色的玻璃狀物質(zhì)。下列有關(guān)玻璃的說(shuō)法中正確的是()。CA.普通玻璃的原料是燒堿、石英砂、石灰石B.普通玻璃和石英玻璃都屬于硅酸鹽產(chǎn)品

D.普通玻璃用于鑲嵌建筑物的門窗、墻面，但其不具有保溫和防輻射等特征

【例2】(2024·天津河北市一模)氮化硅（Si3N4）因其在高溫和高頻條件下的優(yōu)異性能，成為現(xiàn)代微電子領(lǐng)域的重要材料。工業(yè)上用石英砂和原料氣(含N2和少量O2)制備Si3N4的操作流程如下(已知：粗硅中含少量Fe、Cu的單質(zhì)及化合物；常溫下Si3N4除與氫氟酸反應(yīng)外不與其他酸反應(yīng))，下列敘述不正確的是()考向2新型無(wú)機(jī)非金屬材料

C.“操作X”可將原料氣通過(guò)灼熱的銅粉D.“稀酸Y”可選用稀硝酸A【例2】(2024·天津河北市一模)氮化硅（Si3N4）因其在高溫和高頻條件下的優(yōu)異性能，成為現(xiàn)代微電子領(lǐng)域的重要材料。工業(yè)上用石英砂和原料氣(含N2和少量O2)制備Si3N4的操作流程如下(已知：粗硅中含少量Fe、Cu的單質(zhì)及化合物；常溫下Si3N4除與氫氟酸反應(yīng)外不與其他酸反應(yīng))，下列敘述不正確的是()

石英砂為SiO2，SiO2與焦炭在高溫下發(fā)生：，粗硅與氮?dú)夥磻?yīng)生成Si3N4，還含有Fe、Cu的單質(zhì)及化合物，經(jīng)過(guò)酸洗而除去，得到純凈的Si3N4。高溫SiO2+2C

Si(粗)+2CO↑“高溫氮化”反應(yīng)為硅與氮?dú)夥磻?yīng)生成Si3N4【例2】(2024·天津河北市一模)氮化硅（Si3N4）因其在高溫和高頻條件下的優(yōu)異性能，成為現(xiàn)代微電子領(lǐng)域的重要材料。工業(yè)上用石英砂和原料氣(含N2和少量O2)制備Si3N4的操作流程如下(已知：粗硅中含少量Fe、Cu的單質(zhì)及化合物；常溫下Si3N4除與氫氟酸反應(yīng)外不與其他酸反應(yīng))，下列敘述不正確的是()C.“操作X”可將原料氣通過(guò)灼熱的銅粉D.“稀酸Y”可選用稀硝酸原料氣可以為空氣，通過(guò)灼熱的銅粉除去氧氣得到氮?dú)?，故“操作X”為原料氣通過(guò)灼熱的銅粉酸洗”目的是除去Si3N4中含有的Fe、Cu的單質(zhì)及化合物，F(xiàn)e、Cu的單質(zhì)及化合物可以與稀硝酸反應(yīng)而溶解，而Si3N4與稀硝酸不反應(yīng)，故“稀酸Y”可選用稀硝酸【變式訓(xùn)練】(2024?河南省濮陽(yáng)市第三次聯(lián)考)氮化硅常用于制造耐高溫管、切削工具。某小組以石英砂為原料制備氮化硅的微型流程如圖1所示：下列敘述正確的是()B

D

A

A

C文物

選項(xiàng)A．南宋鎏金飾品B．蒜頭紋銀盒C．廣