高考化学一轮复习碳、硅单质及其重要化合物
二氧化碳
二氧化硅
• 4． 二氧化碳和二氧化硅 类别
酸性 均为__________ 氧化物
由氧原子与硅原子构成
结构特点
二氧化碳分子 构成，属于 由_______________ 分子 _________ 晶体
立体网状 _____________ 结构，属于 原子 _________ 晶体
主要物理性质
命题趋势
高考对本部分的考查主要以碳、硅 单质及其重要化合物的性质、应用 为主，题型延续选择题或非选择题 的形式，中等难度。预计2019年高 考将以碳族元素新型材料为主线考 查相关知识，也可能以实验设计为 中心来命题，复习备考时注重Si、 SiO2的用途。
分值：2～5分
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板 块 一
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二
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三
第 四 章 非金属及其化合物
第13讲 碳、硅及无机非金属材料
பைடு நூலகம்纲要求
1.掌握碳、硅单质及其 重要化合物的主要性 质及其应用。 2.了解碳、硅单质及其 重要化合物的制备方 法。 3.了解碳、硅单质及其 重要化合物对环境的 影响。
考情分析 2017，全国卷Ⅱ，26T 2016，全国卷甲，7T 2016，全国卷乙，37T 2016，天津卷，1T 2016，浙江卷，13T
用途 制饮料、制碳酸盐 光导纤维、光学仪器、电子部件
硅及其化合物的特殊性质 (1)硅单质的特殊性 ①Si 的还原性强于 C， 但 C 却能在高温下还原出 Si： SiO2＋2C=====Si＋2CO↑； ②非金属单质一般不与非氧化性酸反应， 但 Si 能与 HF 反应： Si＋4HF===SiF4↑ ＋2H2↑； ③非金属单质大多为非导体，但 Si 为半导体。
晶体硅：与金刚石类似的 空间网状 ______________ 结构
碳 物理性质
硅
用途
金刚石熔点高、硬度大，石墨 晶体硅为灰黑色固体，有金属光 软 熔点高、质________，有滑腻 高 泽、硬度大、熔点________ 感，能导电 石墨 半导体 材料、硅芯 金刚石用作切割刀具，_______ 晶体硅用作________ 用作电极、铅笔芯 片和硅太阳能电池
高温
(2)含硅化合物的特殊性 ①SiO2 是 H2SiO3 的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备 H2SiO3； ②酸性氧化物一般不与酸反应，但 SiO2 能与 HF 反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋ 2H2O； ③无机酸一般易溶于水，但 H2SiO3 难溶于水； ④因 H2CO3 的酸性强于 H2SiO3， 所以在 Na2SiO3 溶液中通入少量的 CO2 能发生 下 列 反 应 ： Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O===H2SiO3↓ ＋ Na2CO3 ， 但 在 高 温 下 SiO2 ＋ Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
低 高 大 ，熔、沸点_______ 熔、沸点_______ ，常温下为气 硬度______ ，
体，能溶于水 常温下为固体，不溶于水
二氧化碳 ①与水反应 化 学 性 ②与酸反应 CO2 少量： CO2＋H2O 不反应 H2CO3
二氧化硅 不反应 只与氢氟酸反应： SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O ___________________________
高温
• 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 • (1)(2016·全国卷乙)燃料的燃烧产物CO2是温室气体之一。( • (2)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅。( ) √ × ) × ) • (3)利用如图装置除去CO气体中的CO2气体。( )√
• (4)元素碳的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体。(
2－
SiO 2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O _____________________________ CO2＋2OH ===CO3 ＋H2O __________________________ 质 橡胶 (盛碱性溶液的试剂瓶用________ ③与碱反应 CO2 过量： 塞) － － CO ＋ OH ===HCO 2 3 __________________________
板
块
四
考点一
碳、硅单质及其重要化合物
• 1．碳、硅单质的结构、物理性质及用途 碳 在元素周期表中的位置 元素在自然界中的存在形式 结构 第二周期________ 族 Ⅳa 既有游离态又有化合态 空间网状 结 金刚石：___________ 构，石墨：层状结构 硅 ⅣA 族 第三周期________ 化合 态 只有________
－
二氧化碳 如与 Na2SiO3 反应：
二氧化硅
CO2＋Na2SiO3＋H2O=== 如与 Na2CO3 反应： 化 高温 H2SiO3↓＋Na2CO3 ④与盐反应 ___________________________ SiO2＋Na2CO3===== Na2SiO3 学 CO2↑ 或 Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足 ＋ ___________________________ 性 量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3 质 ⑤ 与碱性 如与 Na2O 反应： 如与 CaO 反应： 高温 CO ＋ Na O===Na CO SiO2＋CaO=====CaSiO3 2 2 2 3 氧化物反应 ___________________________ ____________________________
• 2．碳、硅的化学性质
• 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
3．硅的工业制法 (1)制取粗硅 工业上，用焦炭在电炉中还原 SiO2 得到含有少量杂质的粗硅：
SiO2＋2C=====Si＋2CO↑ _______________________________________________ 。
高温
(2)粗硅提纯 ①Si＋2Cl2=====SiCl4，②SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl。 (3)注意问题 ①用焦炭还原 SiO2，产物是 CO 而不是 CO2。 ②粗硅中含碳等杂质，与 Cl2 反应生成的 SiCl4 中也含 CCl4 等杂质，经过蒸馏提 纯 SiCl4 后，再用 H2 还原，得到高纯度硅。
2022届高三化学高考备考一轮复习第4章非金属及其重要化合物第4讲碳硅及无机非金属材料讲义
第4讲碳、硅及无机非金属材料[课程标准]1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
2．结合实例认识碳、硅及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
3．能借助国家关于安全生产、环境保护、食品安全、药物开发等方面的法律法规分析与化学有关的社会热点问题。
考点一碳及其重要化合物1．碳单质：存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯等，它们互为同素异形体。
[点拨] ①碳单质的结构不同导致物理性质不同，但化学性质相似。
②同素异形体之间的转化是化学变化，但不是氧化还原反应。
2．碳的氧化物(CO、CO2)的比较CO CO2物理性质无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水无色、无味的气体，密度比空气大，可溶于水(溶解度小)毒性有毒(易结合血红蛋白)无毒(温室效应)化学性质还原性可燃性，还原氧化铁—氧化性—①与炽热的木炭反应②Mg在CO2中燃烧与水反应—CO2＋H2O H2CO3与碱反应(石灰水) —Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(检验CO2)相互转化CO2C，△①O2；②CuO CO用途燃料、冶炼金属灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等3.碳酸(H2CO3)：弱酸、不稳定。
碳酸只能存在于水中，在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。
4．碳酸的正盐和酸式盐的比较正盐(CO2－3) 酸式盐(HCO－3) 溶解性只有钾、钠、铵盐可溶一般都可溶热稳定性正盐>酸式盐溶液(同浓度)pH(同温度)正盐>酸式盐相互转化CO2－3①CO2＋H2O；②H＋OH－HCO－31．(2021·济宁一模)平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了－20 ℃能发热4 h的智能服饰；用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶，向世界展现了新时代的中国形象。
高考化学一轮复习 第4章 非金属元素及其重要化合物 第13讲 碳、硅及其重要化合物教学案
第四章非金属元素及其重要化合物[考纲解读] 1.了解常见非金属元素C、Si、Cl、S、N的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
第13讲碳、硅及其重要化合物一、碳、硅单质1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途2H 2O与浓HNO 3反应09 C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O4HF===SiF 4↑＋2H 2↑3．硅的工业制法及提纯石英砂――→①焦炭高温粗硅――→②氯气加热SiCl 4――→③氢气高温高纯硅 反应①：01 SiO 2＋C=====高温Si ＋2CO↑。
反应②：02 Si ＋2Cl 2=====△SiCl 4。
反应③：03 SiCl 4＋2H 2=====高温Si ＋4HCl 。
二、碳、硅的氧化物 1．一氧化碳 (1)物理性质01 无色气体，02 有毒，03 难溶于水。
(2)化学性质 ①燃烧：2CO ＋O 2=====点燃2CO 2，04 淡蓝色火焰(空气中燃烧)。
②还原Fe 2O 3：05 Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2(冶炼金属)。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较 物质二氧化硅二氧化碳结构01 空间网状结构，02 不存在单个分子03 存在单个CO 2分子主要物 理性质硬度04 大，熔、沸点05 高，常温下为06 固体，07 不溶于水熔、沸点08 低，常温下为气体，09 可溶于水 化①与水不反应10 CO 2＋H 2OH 2CO 31．硅酸(H2SiO3)2．硅酸盐(1)硅酸盐是由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。
(2)硅酸盐组成的表示方法通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为01 K2O·Al2O3·6SiO2。
2020版步步高高考化学一轮复习练习：第四章 第1课时 碳、硅及其重要化合物 Word版含解析
课时1 碳、硅及其重要化合物一、选择题1．下列关于C、Si两种非金属元素的说法中，正确的是()A．两者结合形成的化合物是共价化合物B．在自然界中都能以游离态存在C．氢化物的热稳定性比较：CH4＜SiH4D．最高价氧化物都能与水反应生成相应的酸解析C、Si都是非金属元素，结合形成的化合物是共价化合物，A正确；Si元素为亲氧元素，不能以游离态存在，故B错；非金属性C＞Si，故氢化物的热稳定性SiH4＜CH4，故C错；SiO2既不溶于水，也不和水反应，故D 错。
答案 A2．(2017·安徽合肥高三一次质检，2)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。
下列说法正确的是()A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池解析水晶的主要成分为SiO2，其不属于硅酸盐，A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D项错误。
答案 C3．下列物质性质与用途对应关系正确的是()性质用途A硅酸钠化学性质稳定制备木材防火剂B 硅酸溶胶具有吸附水分的能力硅作半导体的材料C二氧化硅硬度大、熔点高氢氟酸在玻璃上刻花纹D焦炭具有可燃性焦炭还原二氧化硅冶炼粗硅解析硅胶吸附水，与硅作半导体的材料无关，B错误；二氧化硅硬度大，与氢氟酸和玻璃反应无关，C错误；焦炭具有可燃性，与焦炭还原二氧化硅无关，D错误。
答案 A4．(2016·南通二调)我国《可再生能源法》倡导碳资源的高效转化及循环利用(如图所示)。
下列做法与上述理念相违背的是()A．大力发展煤的气化及液化技术B．加快石油等化石燃料的开采和使用C．以CO2为原料生产可降解塑料D．将秸秆进行加工转化为乙醇燃料解析煤的气化和液化是通过化学变化将煤转化为气体和液体燃料的先进洁净煤技术，可以减少污染物的排放，A项正确；石油等化石燃料为不可再生能源，加快化石燃料的开采和使用，会破坏环境，加重环境污染，B项错误；可降解塑料不会造成“白色污染”，C项正确；将秸秆转化为乙醇燃料，可以减少PM2.5的产生，D项正确。
山师附中2022年高三一轮复习-碳、硅及其化合物 无机非金属材料
2022届老高考化学一轮复习45分钟精准训练：碳、硅及其化合物无机非金属材料(建议用时：45分钟)一、单项选择题（本大题共20小题，每小题只有一个选项符合题目要求）1．有一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是碳化硅、陶瓷和碳纤维。
下列有关该新型材料的叙述正确的是( )A．耐高温但不耐腐蚀B．比钢铁轻，但质地较脆C．有固定的熔点D．是一种新型无机非金属材料2．从石英砂制取高纯硅的主要化学反应如下：①SiO2＋2C=====高温Si(粗)＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl关于上述反应的叙述不正确的是( )A．①③是置换反应，②是化合反应B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子D．高温下在炉子里将石英砂、焦炭、氯气、氢气按比例混合就能得到高纯硅3．绿色化学实验指在绿色化学思想的指导下，对常规实验进行改革而形成的实验新方法。
下列符合绿色化学实验操作的是( )A．将一氧化碳还原氧化铜的尾气直接排入空气中B．将锌和稀硫酸反应后的废液直接倒入下水道中C．将与氧气反应后剩余的硫黄放在空气中燃烧完全D．将氯酸钾和二氧化锰共热后的残余物回收分离4．Ca3SiO5是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是( )A．可发生反应：Ca3SiO5＋4NH4Cl=====△CaSiO3＋2CaCl2＋4NH3↑＋2H2OB．具有吸水性，需要密封保存C．能与SO2反应生成新盐D．与足量盐酸作用，所得固体产物主要为SiO25．《光明日报》报道称，中科院大连化学物理研究所的研究团队利用多功能催化剂首次实现了CO2直接加氢制汽油的过程。
其转化过程如图所示。
下列说法中正确的是( )A ．反应①的产物中含有水B ．反应②为化合反应C ．所制得的汽油的主要成分是烃和烃的含氧衍生物D ．这种人造汽油用作汽车的燃料时，汽车尾气中不含氮氧化物6．福建省三钢集团近年来大气污染治理成绩显著，厂区“绿”意盎然。
2012高考第一轮复习教学案__碳、硅及其化合物
2011高考第一轮复习教学案碳、硅及其化合物【课标要求】1.了解单质硅及其重要硅的化合物的主要性质及应用2.能综合应用硅及硅的化合物知识【知识梳理】1、本考点知识结构：2、碳族元素：①碳族元素的特征：碳族元素原子最外层电子数为4，既不容易失去电子，又不容易得到电子，易形成共价键，难形成离子键。
碳族元素形成的单质在同周期中硬度最大，熔沸点最高(如金刚石、晶体硅)。
②碳族元素的化合价：碳族元素的主要化合价有+2，+4，其中铅+2价稳定，其余元素+4价稳定。
③碳族元素的递变规律：从上到下电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，失电子的能力增强，从上到下由非金属递变为金属的变化非常典型。
其中碳是非金属，锡、铅是金属，硅、锗是半导体材料。
④碳族元素在自然界里的存在：自然界里碳有游离态和化合态两种；硅在地壳里无游离态，主要以含氧化合物的形式存在。
⑤几种同素异形体：碳：金刚石、石墨、C60、C70等；硅：晶体硅，无定形硅。
3、碳：在常温下碳很稳定，只在高温下能发生反应，通常表现为还原性。
①燃烧反应②与某些氧化物的反应：C＋CO 22CO；C＋2CuO CO2↑＋2Cu；C＋H2O CO＋H2O（CO、H2的混合气体叫水煤气）；2C+SiO 2Si+2CO↑③与氧化性酸反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；C＋4HNO3（浓）CO2↑＋4NO2↑＋2H2O4、一氧化碳：不溶于水，有毒(CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒)，但由于CO无色无味因此具有更大的危险性。
①可燃性②还原性：CO+CuO CO2＋Cu，CO+H2O(g)CO2+H2O5、二氧化碳：直线型（O＝C＝O）非极性分子，无色能溶于水，密度大于空气，可倾倒，易液化。
固态CO2俗称干冰，能升华，常用于人工降雨。
实验室制法：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。
①酸性氧化物一—酸酐Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(用于检验CO2)②氧化性：CO2＋C2CO；2Mg＋CO 22MgO＋C6、碳酸盐：①溶解性：Ca(HCO3)2>CaCO3；Na2CO3>NaHCO3。
第5章 第25讲 碳、硅 无机非金属材料(学生版)2025年高考化学一轮复习讲义(新人教版)
第25讲碳、硅无机非金属材料[复习目标] 1.了解碳、硅及其化合物的组成和成键特点。
2.了解碳、硅两种元素单质及其重要化合物的性质及应用，能用化学方程式表示其主要化学性质。
3.了解无机非金属材料的组成、分类及其应用价值。
考点一碳族元素碳1．碳族元素(1)碳、硅、锗、锡、铅均属于第ⅣA族元素，又称碳族元素，其价层电子排布式为________。
(2)碳单质的存在形式有金刚石、石墨、无定形碳、足球烯，它们互为____________。
2．金刚石、石墨、C60的物理性质金刚石石墨C60晶体类型共价晶体混合型晶体分子晶体物理性质熔点高，硬度大，不导电熔点高，硬度____，____导电熔点低，不导电主要用途钻石制作，切割工具，钻探机的钻头等做电极、润滑剂、铅笔芯广泛应用于超导、医学领域3.CO2在自然界中的循环(1)CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。
(2)自然界消耗CO2的主要反应：①溶于江水、海水中：CO2＋H2O H2CO3；②光合作用将CO2转化为O2；③岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===____________。
1．金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质()2．水墨画可长久保存不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼() 3．二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳具有酸性()4．低碳环保中的“碳”是指二氧化碳()5．石墨转变为金刚石的反应属于氧化还原反应()6．向空气中排放二氧化碳会形成酸雨()7．向CaCl2溶液中通入CO2气体，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失() 8．向氨化的饱和食盐水中通入足量的CO2气体，会析出晶体()1．中国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，关于碳及其化合物，下列说法不正确的是()A．金刚石和石墨是碳元素的两种不同单质，二者互称为同素异形体B．在100 kPa时，1 mol石墨转变为金刚石要吸收1.895 kJ的热量，故金刚石比石墨稳定C．考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素14 6C，该核素的中子数为8D．引起温室效应的气体之一CO2中含极性共价键2．中国努力争取2060年前实现碳中和。
一轮复习教学案碳硅及其化合物
A:听课认真，课堂效率高。
B:听课较认真，能跟上教师思路。
C:听课一般，偶尔溜号。
D:听课不认真，经常说话。
(1)碳与O2反应O2(足量)：O2(不足)：与氧化物反应CuO：(冶炼金属)SiO2：(制取粗硅)H2O：与强氧化性酸反应浓H2SO4：浓HNO3：剑桥三中高三化学备课组教学实施方案[考纲要求] 1.理解C,Si单质及其化合物的主要性质及应用。
2.理解C,Si单质及其化合物对环境质量的影响。
3．以新材料、新技术为背景考查C、Si元素及其重要化合物的性质及应用。
【基础知识梳理】1．C、Si单质的存有形态、物理性质及用途(1)碳在自然界既有________态又有________态。
碳的同素异形体有________、________、无定形碳、________等。
(2)硅在地壳中的含量占第____位，仅次于____，全部以________态存有，是一种亲____元素，单质硅有________和________形两种。
晶体硅是良好的________材料，在计算机等电子工业，可用作____________、大规模____________等。
硅是人类将________能转化为____能的常用材料，所以硅还用于制造________。
2．碳、硅单质的化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si 考点二碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性质：色气体，____毒，____溶于水。
(2)化学性质①燃烧：_________________________________________，__________火焰；②还原CuO：____________________________________________________。
2．二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构__________结构，不存有单个分子存有单个CO2分子主要物理性质硬度____，熔、沸点____，常温下为____体，不溶于水熔、沸点____，常温下为气体，微溶于水化学性质①与水反应不反应②与酸反应只与氢氟酸反应：____ _ 不反应③与碱(NaOH) 液反应__________ __(盛碱液的试剂瓶用____塞)④与盐反应如与Na2CO3反应：______如与Na2SiO3反应：__________或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：____ ___ ______如与Na2O反应：____________ ____ 用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐考点三硅酸及硅酸盐1．硅酸硅酸____溶于水，其酸性比碳酸____，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液。
2020高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物课时作业11碳、硅及其化合物(含解析)
课时作业11 碳、硅及其化合物时间：45分钟1．(2019·河南南阳模拟)《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘(黏)土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。
下列说法中错误的是( C )A．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理化学变化C．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐D．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦解析：沙子的主要成分是二氧化硅，黏土的主要成分为硅酸盐，C项错误。
2．(2019·河北张家口模拟)化学与生产、生活密切相关，下列与化学有关的说法错误的是( B )A．水玻璃可作木材防腐剂和阻燃剂B．“大漠孤烟直”描述的是物质升华的过程C．蒸馏法是常用的海水淡化的方法之一D．黏土既是制水泥的原料又是制作陶瓷的原料解析：水玻璃具有耐酸、耐高温等性能，可用作木材防腐剂和阻燃剂，故A正确；“大漠孤烟直”中的“烟”指烽火台燃起的狼烟，并非物质升华的过程，故B错误；蒸馏法是常用的海水淡化的方法之一，故C正确；生产陶瓷的原料是黏土，生产水泥的原料是石灰石、黏土，故D正确。
3．(2019·东北三省哈师大附中等三校一模)下列说法中不正确的是( D )A．SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃B．向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶C．氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4D．石英是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能解析：SiO2能与HF反应，因此可用HF刻蚀玻璃，A正确；向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶，B正确；氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4，C正确；硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能直接转化成电能，石英的主要成分是SiO2，D错误。
4．(2019·山西45校第一次联考)碳是构成地球生命的一种重要非金属元素，碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物，更是生命的根本。
高考化学一轮复习：硅元素及其化合物知识点总结
高考化学一轮复习：硅元素及其化合物知识点总结1、硅在自然界的存在：地壳中含量仅次于氧，居第二位；无游离态，化合态主要存在形式是硅酸盐和二氧化硅。
2、硅单质：晶体硅是灰黑色有金属光泽，硬而脆的固体；导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。
（1）常温下：与氢氟酸和强碱溶液反应Si + 4HF == SiF4↑ + 2H2↑ Si + 2NaOH + H2O == Na2SiO3 + 2H2↑高温下：Si + O2SiO2Si + 2Cl2 SiCl4（2）硅的用途：①用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件；①制造太阳能；①制造合金等。
（3）工业生产硅：制粗硅：SiO2 + 2C Si + 2CO↑ 制纯硅：Si + 2Cl2 SiCl4SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl3、二氧化硅（1）SiO2在自然界中有较纯的水晶、含有少量杂质的石英和普遍存在的沙。
自然界的二氧化硅又称硅石。
（2）SiO2物理性质：硬度大，熔点高，难溶于溶剂(水)的固体。
（3）SiO2化学性质：常温下，性质稳定，只与单质氟、氢氟酸和强碱溶液反应。
SiO2 + 4HF == SiF4↑ + 2H2O（雕刻玻璃的反应——实验室氢氟酸应保存在塑料瓶中）SiO2 + 2NaOH == Na2SiO3 + H2O（实验室装碱试剂瓶不能用玻璃塞的原因）SiO2 + 2C Si + 2CO↑ SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑SiO2 + CaCO3CaSiO3 + CO2↑ SiO2 + CaO CaSiO3（4）SiO2的用途：制石英玻璃，是光导纤维的主要原料；制钟表部件；可制耐磨材料；用于玻璃的生产等。
4、硅酸钠（Na2SiO3）：易溶于水，水溶液俗称“水玻璃”，是建筑行业的黏合剂，也用于木材的防腐和防火。
（1）硅酸钠溶液呈碱性，通入CO2有白色胶状沉淀：Na2SiO3 + CO2 + H2O == Na2CO3 + H2SiO3↓（硅酸）SiO32− + CO2 + H2O == CO32− + H2SiO3↓（2）硅酸钠溶液中滴加稀盐酸产生白色沉淀：Na2SiO3 + 2HCl == 2NaCl + H2SiO3↓ SiO32− + 2H+ == H2SiO3↓5、硅酸（1）硅酸是难溶于水的弱酸，酸性比H2CO3弱（2）硅酸受热分解：H2SiO3H2O + SiO2（3）硅酸和氢氧化钠反应：H2SiO3 + 2NaOH == Na2SiO3 + 2H2O H2SiO3 + 2OH− == SiO32− + 2H2O6、硅酸盐产品（传统无机非金属材料）制玻璃的主要反应：Na2CO3 + SiO2Na2SiO3 + CO2↑ CaCO3 + SiO2CaSiO3 + CO2↑。
2020年高考化学一轮复习 专题4.1 碳、硅及无机非金属材料(知识讲解)(含解析)
第一讲碳、硅及无机非金属材料【真题速递】1.（2019.全国1卷）陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是( )A. “雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D. 陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点【答案】A【解析】A项、氧化铁为棕红色固体，瓷器的青色不可能来自氧化铁，故A错误；B项、秦兵马俑是陶制品，陶制品是由粘土或含有粘土的混合物经混炼、成形、煅烧而制成的，故B正确；C项、陶瓷的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物，陶瓷的主要成分是硅酸盐，与水泥、玻璃等同属硅酸盐产品，故C正确；D项、陶瓷的主要成分是硅酸盐，硅酸盐的化学性质不活泼，具有不与酸或碱反应、抗氧化的特点，故D正确。
2.（2019.北京）下列我国科研成果所涉及材料中，主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是( )A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】A.碳化硅(SiC)是由碳元素和硅元素组成的无机非金属材料，且碳元素与硅元素均位于元素周期表第IVA族，故A符合题意；B.聚氨酯为有机高分子化合物，故B不符合题意；C.碳包覆银纳米材料中银为金属元素，故C不符合题意；D.钛合金为含有金属钛元素的合金，故D不符合题意；3.（2019.全国2卷）下列实验现象与实验操作不相匹配的是( )A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】A. 乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳无机小分子，则实验现象中不会出现分层，A项错误；B. 将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的洗气瓶，发生反应为：CO2+2Mg2MgO+C，则集气瓶因反应剧烈冒有浓烟，且生成黑色颗粒碳单质，实验现象与操作匹配，B项正确；C. 向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，则发生氧化还原反应，其离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，则会有刺激性气味产生，溶液变浑浊，实验现象与操作匹配，C项正确；D. 向盛有氯化铁溶液的试管中加过量的铁粉，铁粉会将溶液中所有的铁离子还原为亚铁离子，使黄色逐渐消失，充分震荡后，加1滴KSCN溶液，因震荡后的溶液中无铁离子，则溶液不会变色，实验现象与操作匹配，D项正确；4．下列有关硅及其化合物的叙述错误的是( )A．SO2通入Na2SiO3溶液产生胶状沉淀，证明酸性H2SO3>H2SiO3(2017·北京理综，10D)B．SiO2硬度大，故可用于制造光导纤维(2017·江苏，3C)C．HF能与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记(2016·全国卷Ⅲ，7D)D．石英砂可用于生产单晶硅(2016·海南，4C)【答案】B【解析】A项，依据强酸制弱酸原理判断；B项，前后无因果关系。