知識(shí)清單12 碳、硅及無(wú)機(jī)非金屬材料（學(xué)生版） 2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單

知識(shí)清單12碳、硅及無(wú)機(jī)非金屬材料知識(shí)點(diǎn)01碳及其化合物知識(shí)點(diǎn)02硅及其化合物知識(shí)點(diǎn)03無(wú)機(jī)非金屬材料

知識(shí)點(diǎn)01碳及其化合物1．碳單質(zhì)(1)存在形式：有金剛石、石墨、無(wú)定形碳、足球烯，它們互為_________________。金剛石石墨足球烯①金剛石：__________空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。物理性質(zhì)：熔點(diǎn)____，硬度_____，_____導(dǎo)電。②石墨：層狀結(jié)構(gòu)，每層為___________的平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。物理性質(zhì)：熔點(diǎn)_____，硬度______，_____導(dǎo)電，具有潤(rùn)滑性。③足球烯（C60）：籠狀分子，由正五邊形和正六邊形排列而成。_____導(dǎo)電。(2)主要化學(xué)性質(zhì)——還原性可燃性O(shè)2不足：________________________O2充足：________________________與氧化物反應(yīng)CuO：________________________________(冶煉金屬)；SiO2：________________________________(制取粗硅)；H2O：________________________________(制取水煤氣)與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)濃H2SO4：________________________________；濃HNO3：________________________________。

2．CO、CO2的性質(zhì)對(duì)比COCO2物理性質(zhì)____色____味氣體，密度比空氣_____，_____溶于水____色_____味氣體，密度比空氣_____，____溶于水毒性有毒(易結(jié)合________)無(wú)毒(________效應(yīng))化學(xué)性質(zhì)還原性可燃性：________________還原氧化鐵：________________________無(wú)(滅火)氧化性①與熾熱炭反應(yīng)：______________②Mg在CO2中燃燒：_____________________________與水反應(yīng)無(wú)________________________與堿反應(yīng)無(wú)________________________相互轉(zhuǎn)化CO2eq\o(,\s\up7(C，△),\s\do7(①O2，②CuO))CO用途燃料、冶煉金屬滅火、制汽水、植物肥料、化工原料等3．碳酸的正鹽和酸式鹽的比較正鹽(COeq\o\al(2－,3))酸式鹽(HCOeq\o\al(－,3))溶解性只有鉀、鈉、銨鹽可溶一般都可溶溶解度一般而言，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度_____其酸式鹽溶解度，如溶解度Ca(HCO3)2____CaCO3；可溶性正鹽溶解度_____其酸式鹽溶解度，如溶解度Na2CO3_____NaHCO3。熱穩(wěn)定性正鹽____酸式鹽____碳酸溶液pH同濃度：正鹽____酸式鹽相互轉(zhuǎn)化COeq\o\al(2－,3)eq\o(,\s\up7(①CO2+H2O，②H+),\s\do7(OH-))HCOeq\o\al(－,3)(1)金剛石和石墨由相同的元素組成，因此它們具有相同的性質(zhì)()(2)石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸姆磻?yīng)屬于氧化還原反應(yīng)()(3)向空氣中排放二氧化碳會(huì)形成酸雨()(4)向CaCl2溶液中通入CO2氣體，溶液變渾濁，繼續(xù)通入CO2至過(guò)量，渾濁消失()(5)氨化的飽和食鹽水中通入足量的CO2氣體，會(huì)析出晶體()(6)激光法蒸發(fā)石墨得到C60發(fā)生的物理變化()一、碳及其重要化合物的轉(zhuǎn)化碳的重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：用化學(xué)方程式表示標(biāo)有序號(hào)的各步變化。①___________________________________；②___________________________________；③___________________________________；④___________________________________；⑤____________________________________；⑥____________________________________。二、碳氧化物的除雜問(wèn)題寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法。(1)CO(CO2)：_________________________________；(2)CO2(CO)：_________________________________；(3)CO2(O2)：__________________________________；(4)CO2(SO2)：_________________________________；(5)CO2(HCl)：_________________________________。知識(shí)點(diǎn)02硅及其化合物1．硅單質(zhì)(1)硅元素在自然界中主要以_________和_________等化合態(tài)的形式存在于地殼中。(2)物理性質(zhì)晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔沸點(diǎn)____、硬度_____，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的_________材料。(3)化學(xué)性質(zhì)①與氟氣反應(yīng)：___________________________；②與氫氟酸反應(yīng)：___________________________；③與NaOH溶液反應(yīng)：____________________________________。(4)用途：良好的半導(dǎo)體材料、太陽(yáng)能電池、計(jì)算機(jī)芯片等。(5)硅的工業(yè)制法及提純eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(1800℃～2000℃))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))eq\x(SiHCl3)eq\o(→,\s\up7(③H2),\s\do5(1100℃))eq\x(高純硅)涉及的化學(xué)方程式：①____________________________________；②____________________________________；③____________________________________。2．二氧化硅(1)SiO2的存在：石英砂、水晶、瑪瑙的主要成分。(2)物理性質(zhì)：_____溶于水，硬度_____，熔點(diǎn)_____。(3)化學(xué)性質(zhì)：①酸性氧化物，與NaOH溶液反應(yīng)的方程式為：____________________________。②高溫條件下與堿性氧化物反應(yīng)，與氧化鈣反應(yīng)的方程式為：____________________________。③高溫下，Na2CO3、CaCO3與SiO2反應(yīng)制玻璃：___________________________________、___________________________________。④與氫氟酸反應(yīng)(特殊)：___________________________________。(4)用途：光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子器件等。3．硅酸(1)硅酸是_______于水的弱酸。酸性比碳酸______：___________________________________。(2)硅酸不穩(wěn)定，受熱易分解：____________________________。(3)用途：硅膠可用于催化劑載體和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑。4．硅酸鹽(1)硅酸鹽是由硅、氧與其他化學(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。(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，水溶液顯堿性。②與酸性比硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)a．與鹽酸反應(yīng)：___________________________________。b．與CO2水溶液反應(yīng)：___________________________________。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。(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。①氧化物的書寫順序：_______金屬氧化物→_______金屬氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物間以“·”隔開。②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(lái)的組成。如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為______________，長(zhǎng)石(KAlSi3O8)可表示為______________。(1)硅在自然界中只以化合態(tài)的形式存在()(2)晶體硅熔點(diǎn)高、硬度大，故可用于制作半導(dǎo)體材料()(3)工業(yè)上用焦炭和二氧化硅制取粗硅時(shí)生成粗硅和CO2氣體()(4)Si是半導(dǎo)體材料，可用作太陽(yáng)能電池()(5)SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水，也可以和氫氟酸反應(yīng)，所以SiO2是兩性氧化物()(6)NaOH溶液不能用玻璃瓶盛放()(7)高純度的二氧化硅廣泛用于制作光導(dǎo)纖維，光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”()(8)SiO2是H2SiO3的酸酐，所以SiO2和水反應(yīng)生成H2SiO3()(9)Si和SiO2都可用于制造光導(dǎo)纖維()(10)SiO2是酸性氧化物，可溶于強(qiáng)堿(NaOH)，不溶于任何酸()(11)水玻璃是一種特殊的玻璃，泡花堿屬于堿()(12)由SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑可推知硅的非金屬性比碳強(qiáng)()(13)由Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓可推知碳的非金屬性比硅強(qiáng)()(14)由CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑可推知H2SiO3的酸性比H2CO3強(qiáng)()一、高純硅的制備制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)過(guò)程示意圖如下：eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(焦炭),\s\do5(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(573K以上))eq\x(\a\al(SiHCl3,（粗）))eq\o(→,\s\up7(精餾))eq\x(\a\al(SiHCl3,（純）))eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(1357K))eq\x(高純硅)(1)寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________________。(2)整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式：_____________________________；H2還原SiHCl3過(guò)程中若混有O2，可能引起的后果是___________________。二、硅及其化合物的性質(zhì)化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在探究硅的制取方法時(shí)，從資料查閱到下列信息：Ⅰ.Mg在高溫條件下可與SiO2反應(yīng)；Ⅱ.金屬硅化物與稀H2SO4反應(yīng)生成硫酸鹽和SiH4；Ⅲ.SiH4在空氣中自燃。他們根據(jù)信息進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用足量稀H2SO4溶解第Ⅰ步實(shí)驗(yàn)獲得的固體產(chǎn)物時(shí)，發(fā)現(xiàn)有爆鳴聲和火花；然后過(guò)濾、洗滌、干燥；最后稱量、計(jì)算，測(cè)得其產(chǎn)率只有預(yù)期值的63%左右。(1)第Ⅰ步實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。(2)用稀H2SO4溶解第Ⅰ步實(shí)驗(yàn)獲得的固體產(chǎn)物時(shí)，產(chǎn)生爆鳴聲和火花的原因是___________________________________________________________。知識(shí)點(diǎn)03無(wú)機(jī)非金屬材料1．硅酸鹽材料(1)陶瓷陶瓷以_______(主要成分為含水的__________)為主要原料，經(jīng)_______燒結(jié)而成的。(2)玻璃①主要原料：_______、_______和_______。②生產(chǎn)過(guò)程：將原料經(jīng)混合、粉碎，在________中熔融，發(fā)生復(fù)雜的_____________________而制得。③普通玻璃的主要成分為____________________________。④用途：生產(chǎn)建筑材料、光學(xué)儀器和各種器皿，還可制造__________，用于高強(qiáng)度_________等。(3)水泥①主要原料：______________。②生產(chǎn)過(guò)程：將原料與其他輔料經(jīng)混合、研磨后在______________中煅燒，發(fā)生復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化，加入適量_______調(diào)節(jié)水泥硬化速率，再研成細(xì)粉得到普通水泥。③應(yīng)用：混凝土是水泥、_______和_______等與水混合得到的。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)纖維光纜通訊、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3．碳納米材料碳納米材料是一類新型的無(wú)機(jī)非金屬材料(