第4講無機非金屬材料化學與可持續發展

體現

知識邏輯學業質量要求素養目標

反映

1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究,了解碳、硅及；

碳、硅及其化I宏觀辨識與

其重要化合物的主要性質,認識其在生產中的應用和對生態卜

合物的性質微觀探析

環境的影響7

證據推理與

無機非金屬\;2.認識碳、硅及其化合物性質的多樣性，了解通過化學反應可

材料''I以探索物質性質、實現物質轉化在自然資源綜合利用和環境模型認知

!保護中的重要價值

、

環境保護與：[___________科__學__探__究__與_________________________________

N；3.能借助國家關于安全生產、環境保護、食品安全、藥物開發等

綠色化學創新意識

二工二二、\方面的法律法規分析與化學有關的社會熱點問題

科學態度與

化學品的合1/Λ

'N4.能列舉常見的大氣、水體和土壤的污染物及其危害,能說明社會責任

理使用

〕常見污染的成因和防治措施的化學原理

——??必備知識?整合??——

一、碳及其重要化合物

1.碳單質

常見碳單質的結構和物理性質：

常見的碳單質有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯、碳納米管等,它

們互為同素異形體。

2.碳的兩種氧化物

一氧化碳。

(1)√V*ΛZ?ΛZWWWVW*Z>ΛAΛAΛΛZW(WCWV0WW?)Λ

①可燃性:可作燃料,2C0+02≡2C02O

②還原性:可用于冶煉金屬,CO還原Fe2O3:3CO+FezO型2Fe+3(‰

無色無味氣體,能溶于水，固態俗稱干冰

⑵二氧化碳(CO2)。

①CO2具有酸性氧化物的通性，能與堿、堿性氧化物、某些鹽等反應。

如向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,反應的化學方程式為

Ca(ClO)2+CO2+H2O—CaCO3I+2HCl0。

②CO2具有氧化性，點燃時能與金屬Mg等反應，如2Mg+C02≡2Mg0+Co

(3)CO與CO2的相互轉化。

C,高溫

Co2①。2QCuoCO

3.碳酸和碳酸鹽

(1)碳酸。

二元弱酸、不穩定,常用CO2+H2O代替H2CO3,但酸性比苯酚、次氯酸強。

(2)碳酸的正鹽和酸式鹽的比較。

項目正鹽(COf)酸式鹽(HeOg)

溶解性只有鉀、鈉、錢鹽可溶一般都可溶

熱穩定性正鹽2酸式鹽

溶液PH同濃度：正鹽2酸式鹽

C02-、①CoZ+HQ；②H+(少量)

相互轉化3'OH73

4.碳元素在自然界中的循環

(I)CO2的主要來源:大量含碳燃料的燃燒。

⑵自然界消耗CO?的主要反應。

①溶于江水、海水中：血+時一山⑩。

②光合作用將CCh轉化為O2o

③巖石的風化：CaCθ3+H2θ+Cθ2-Ca(HCO3)20

［理解?辨析］

判斷正誤:正確的畫3,錯誤的畫“義”。

⑴不同碳單質的物理性質存在差異是因為含碳量不同。（）

（2）水墨畫可長久保存不變色是因為在常溫下碳的化學性質不活潑。

（）

（3）二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅,說明二氧化碳具有酸性。（）

（4）石墨轉變為金剛石的反應屬于氧化還原反應。（）

⑸向CaCl2溶液中通入CO2氣體,溶液變渾濁,繼續通入CO?至過量,渾

濁消失。（）

解析：（1）不同碳單質的物理性質存在差異是因為不同的碳單質結構

不同。（3）二氧化碳與水反應生成的碳酸具有酸性。（4）碳元素化合價

沒有發生變化,因此不屬于氧化還原反應。（5）碳酸酸性弱于鹽酸,因

此二氧化碳與CaCb溶液不反應。

答案：（I）X（2）√（3）X（4）X（5）X

二、硅及其化合物

1.硅

存在自然界中硅元素以化合態形式存在

結構空間立體網狀結構

物理

灰黑色固體,有金屬光澤,質脆,熔點高,硬度太

性質

化學與。2反應Si+θ2骼=SiO2

性質與F?反應Si+2F2^SiE1

與氫氟酸反應Si+4HF-SiF4↑+2?↑

與NaOH溶液反應Si+2Na0H+H20-Na2SiO3+2H2t

制備①制取粗硅：2C+SiO2"(K)?2。。。CSi(粗)+2CO↑;

方法②粗硅提純:Si+3HCl3。。CSiHCI3+H2,SiHCk+H2ιι°°^cSi+3HC1

用途①良好的半導體材料;②太陽能電池;③計算機芯片

2.二氧化硅

存普通的沙（細小的石英晶體）、水晶（純石英,無色透明晶體）、石

在英、瑪瑙

結

由硅、氧原子構成空間網狀結構

構

物

理

難溶于水,熔點高、硬度大

性

質

與堿反應SiO2+2NaOH-Na2Si03+H20

化

與堿性氧化物反應SiO2+CaO≡=CaSiO3

學

與鹽反應SiO2+Na2CO3遨星Na2SiO3+CO2t

性

氧化性SiO2+2C≡BSi+2COt

質

溶于氫氟酸Siθ2+4HF-SiFJ+2乩0

用

光導纖維、光學儀器、電子部件

途

3.硅酸鹽

(1)硅酸鹽的結構。

在硅酸鹽中，Si和O構成了硅氧四面體,其結構如圖所示:

硅氧四面體結構的特殊性,決定了硅酸鹽材料大多具有硬度大、熔點

高、難溶于水、化學性質穩定、耐腐蝕等特點。

(2)硅酸鈉。

物理

白色、可溶于水的粉末狀固體,其水溶液俗稱水玻璃,有黏性

性質

①與鹽酸反應的化學方程式：

化學Na2Si03+2HC1-2NaC1+H2SiO3；;

性質②與CO?水溶液反應的化學方程式：

Na2SiO3+H2O+CO2^=Na2CO3+H2SiO3I

用途黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料

［理解?辨析］

判斷正誤:正確的畫“，錯誤的畫“X”。

⑴晶體硅熔點高、硬度大,故可用于制作半導體材料。()

(2)Si和SiO?都可用于制造光導纖維。()

⑶Si(λ是酸性氧化物,可溶于強堿(NaOH),不溶于任何酸。()

(4)SiO?能與氫氟酸反應,因此可用氫氟酸刻蝕玻璃。()

(5)工業上制取粗硅的反應是Si02+C≡=Si+C02tO()

(6)二氧化硅為立體網狀結構,其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數之比

為1：2。()

解析：(1)硅導電性介于導體和絕緣體之間，因此可用于制作半導體材

料。(2)單質硅不能用于制造光導纖維。(3)Si(λ能與氫氟酸反應。

(5)SiO2+2C±BSi(粗)+2C0t。(6)每個硅原子周圍有4個硅氧單鍵,

因此硅原子和硅氧單鍵個數之比為1：4。

答案：(I)X(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×

三、無機非金屬材料

L傳統無機非金屬材料,如水泥、玻璃、陶瓷等

硅酸鹽材料

項

陶瓷玻璃水泥

目

主

要黏土、

黏土石灰石、石英砂、純堿

原石灰石

料

主

要

陶瓷窯玻璃窯水泥回轉窯

設

備

變復雜的物理、主要反應:Na2CQ3+SiO21?復雜的物理、

化化學變化過Na2Si03+C02↑?CaCo3+SiO21?化學變化過

程CaSio3+CO2t程

2.新型無機非金屬材料

⑴新型陶瓷。

材

料

主要特性示例用途

類

型

高

溫

碳化硅、氮化硅或某火箭發動機的尾管及燃

結耐高溫、抗氧

些金屬氧化物等在高燒室、汽車發動機、高

構化、耐磨蝕

溫下燒結而成溫電極材料等

陶

瓷

壓

實現機械能與

電濾波器、揚聲器、超聲

電能的相互轉鈦酸鹽、錯酸鹽

陶波探傷器、點火器等

化

瓷

透

優異的光學性

明氧化鋁、氧化鈕、氮高壓鈉燈、激光器、高

能,耐高溫,絕

陶化鋁、氟化鈣溫探測窗等

緣性好

瓷

超在某一臨界溫——可用于電力、交通、醫

導度下電阻為零療等領域

陶

瓷

(2)碳納米材料。

項

結構特點性能應用

目

曷代表物C6。開啟了碳納

由碳原子構成的一

勒—T米材料研究和應用的新

系列籠形分子

烯時代

碳

由石墨片層卷成的比表面積大,高

納用于生產復合材料、電

管狀物,具有納米尺強度,優良的電

米池和傳感器

度的直徑學性能

管

石電阻率低,熱導應用于光電器件、超級

只有一個碳原子直

墨率高,具有很高電容器、電池和復合材

徑厚度的單層石墨

烯的強度料等方面

［理解?辨析］

判斷正誤：正確的畫“J”，錯誤的畫“義”。

(1)氮化硅陶瓷和氮化鋁陶瓷均為新型無機非金屬材料。()

⑵玻璃是一種晶體,有較高的熔點。()

(3)碳化硅(SiC)的硬度大,熔點高,可用于制作高溫結構陶瓷和軸承。

(4)光導纖維是一種新型無機非金屬材料,其主要成分為SiO2o()

(5)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、瑪瑙都屬于硅酸鹽工業產品。()

解析：(2)玻璃是一種非晶體,沒有固定的熔點。(5)水晶、瑪瑙主要成

分是二氧化硅。

答案：⑴J(2)×(3)√(4)√(5)×

四、環境保護與綠色化學

L化學與“三廢”污染

(1)“三廢”污染:是指工業生產中產生的廢氣、廢水和廢渣對環境的

污染。

⑵大氣污染物與次生污染物。

化(

次

石陽光、空

酸

、等生

燃PIC0NO,?SC>2h

污

氣和水蒸霧

料≡J

<煙塵)---------?

染

的

薪

氣等的物

燃

仔

4揮發性有機物"一

燒作用

煙霧

⑶化學與“污水”處理。

①污水處理常用方法:物理法、化學法和生物法等。

②污水的“三級”處理。

目的:除去不目的:除去可降解目的:對污水

溶解的污染物的有機污染物進行深度凈化

OO-------------------------------------------

Q__

一級處理

?>

力方法:物理闋

方法:生物方法:化學沉淀法、氧化

及化學法還原法、離子交換法、反

滲透法等

(4)化學與工業廢渣及生活垃圾。

處理原則：無害化、減量化和資源化,達到減少環境污染和資源回收利

用兩個重要目的。

2.綠色化學

（1）核心思想:改變“先污染后治理”的觀念和做法,利用化學原理和

技術手段,減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質，實

現從源頭減少或消除環境污染。

（2）“原子經濟性反應”：反應物的原子全部轉化為期望的最終產物，

這時原子利用率為100%o

⑶綠色化學示意圖。

（安全的生產工藝）（提高能源的利用率）

反應物反應產物

環境友好

無毒、無害反應過程

產品（安

原料,可再原子經濟性反應\

擇性嬰，一全、可降解

生資源

K和再利用）

（應用無毒、無害的催化劑）（應用無毒、無害的耐

（4）開發和利用自然資源遵循的三原則（3R原則）：減量化、再利用和

再循環。

（5）碳達峰和碳中和。

碳達是指二氧化碳排放量達到歷史最高值,達峰之后進入逐

含峰步下降階段

義碳中是指二氧化碳的凈零排放,具體講就是二氧化碳的排放

和量與二氧化碳的去除量相互抵消

關碳達峰是碳中和的前置條件，只有實現碳達峰,才能實現碳中和。

系碳達峰的時間和峰值水平直接影響碳中和實現的時間和難度,碳

達峰是手段,碳中和是最終目的

五、化學品的合理使用

1.合理施用化肥、農藥

2.合理用藥

⑴原則：安全、有效、經濟、適當。

⑵濫用藥物危害。

①濫用安眠藥或鎮靜劑、抗生素、興奮劑等對個人機體產生嚴重的影

響。

②吸食毒品對個人和社會帶來極大危害。

3.安全使用食品添加劑

常見的食品添加劑類別：

(1)著色劑、增味劑。

⑵膨松劑、凝固劑。

(3)防腐劑、抗氧化劑。

(4)營養強化劑。

知識建構

-（碳單質）

N碳及其化合物卜T碳的氧化物）

碳酸及碳酸鹽）

N硅單質）

碳、硅及無機

τ硅及其化合物）--［二氧化硅）

非金屬材料

τ硅酸鹽）

,、傳統無機非金屬材料）

［環境保護與綠色化學）

"無機非金屬材料卜,____________________?

----------U新型無機非金屬材料）

I化學品的合理使用）

------------------??關鍵能力?提升??-----------

考點一碳及其化合物

尸典型例題

（2022?河北模擬）海洋碳循環是全球碳循環的重要組成部分,是影響

全球氣候變化的關鍵控制環節。如圖為海洋中碳循環的簡單原理圖。

下列說法錯誤的是（D）

COz海洋表面∕C（＞2?

CaCO3（CH2O）,

A.海洋碳循環過程中能將太陽能轉化為化學能

B.鈣化釋放CO2的離子方程式:2HCO3+Ca2*:_=CaCO3I+C02↑+H2O

C.影響海洋碳循環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（CH?。）X轉移電子數為4治（義表示阿伏加德

羅常數的值）

解析:C02經光合作用形成有機物參與海洋碳循環,過程中能將太陽能

轉化為化學能,故A正確;鈣化生成CaC沉淀同時釋放Co2的離子方

程式為2HCθ3+Ca'-CaCO3I+C02↑+40,故B正確；溫度高或酸性條

件下,二氧化碳在水中溶解度小，則影響海洋碳循環的因素主要有海

水的酸堿性、水溫、藻類生物的分布等,故C正確;光合作用中碳由+4

價降為0價,每生成0.1mol（OW）jt轉移電子數為0.4XNA（NA表示阿伏

加德羅常數的值），故D錯誤。

①變式發散

利用NaOH溶液噴淋捕捉空氣中的CO2,反應過程如圖所示。下列說法

錯誤的是（B）

CaO

A.捕捉室中NaOH溶液噴成霧狀有利于吸收CO2

B.環節a中物質分離的基本操作是蒸發結晶

C.反應過程中CaO和NaOH是可循環的物質

D.可用Na2CO3溶液代替NaOH溶液捕捉CO2

解析:利用NaOH溶液實現“碳捕獲”吸收器中,NaOH溶液用噴淋方式

加入,增大反應物之間的接觸面積,有利于充分吸收二氧化碳。環節a

中，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣,碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸

鈣沉淀和氫氧化鈉,化學方程式為Na2CO3+Ca（OH）2-CaCO3I

+2NaOH,CaeO3需從溶液中過濾出來再高溫煨燒,生成的CO2儲存利用。

。針對訓練

1.科技的進步為二氧化碳資源化利用提供了廣闊的前景。下列說法錯

誤的是（C）

A.CO2是自然界碳循環中的重要物質

B.CO2加氫轉化為乙烯,C（λ被還原

C.CO2電催化時,在陽極轉化為燃料

D.CO?與環氧丙烷可合成可降解塑料

解析：C（）2加氫轉化為乙烯,C元素的化合價降低,COz得電子,被還原，

故B正確;C（λ中C元素的化合價為+4價,只能發生得電子的還原反

應,CO?在陰極得電子轉化為燃料,陽極發生的是失電子的氧化反應，

故C錯誤;CO2與環氧丙烷發生加聚反應,可合成可降解塑料,故D正確。

2.（不定項）某興趣小組用下列裝置探究Na與COz的反應產物，已知

PdeI2+CO+H2O==PdI（黑色）+C0z+2HCl°下列說法正確的是（CD）

A.為了避免生成的C（λ中混有HCl,最好用稀硫酸代替稀鹽酸

B,裝置In的目的是除去HCI

C.實驗時先打開活塞a,再點燃酒精燈

D.裝置V出現黑色沉淀,則裝置IV發生反應2Na+2C0^Na2C03+C0

解析:在裝置I中CaCe）3與HCl反應生成CO2氣體,在裝置II中用飽和

NaHCO3溶液除去CO2中的雜質HCl,在裝置m中用濃硫酸干燥C（λ氣體,

在裝置W中Na與CO2在加熱條件下發生反應生成CO氣體,在裝置V中

發生反應PdCl2+CO+H2O-PdI（黑色）+C（λ+2HCl,據此分析解答。

考點二硅與無機非金屬材料

尸典型例題

I.高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料,又稱“半導體”材料,它

的發現和使用曾引起計算機的一場“革命”。它可以按下列方法制備:

（Dq②Hel_③a量）

SiO2高底Si（粗）3ooTSiHCLιθ∞?1ιθθP?Si（純）

（1）寫出步驟①的化學方程式:O

⑵步驟②經過冷凝得到的SiHCI3（沸點33.0℃）中含有少量的

SiCL（沸點57.6℃）和HCl（沸點-84.7℃）,提純SiHCI3的主要化學

操作的名稱是;SiHCI3和SiCl4一樣,遇水可發生劇烈水解，

已知SiHCl3水解會生成兩種氣態產物,試寫出其水解的化學方程

式：。

II.白炭黑（SiO2?乩0）廣泛應用于橡膠、涂料、印刷等行業,可用蛇紋

石［主要成分為Mg6（Si4Ol0）（OH）8］來制取,其主要工藝流程如圖所示：

NaOH溶液濾渣

（3）堿浸時,為提高其中硅酸鹽的浸取率，除采用合適的液固比和循環

浸取外,還可采用的方法:—（任舉兩種）。

（4）過濾1得到的濾液的主要成分是

解析：（1）工業上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來制備粗硅,化

學方程式為Si02+2Ci￡Si+2C0t。

（2）SiHCl3（沸點33.0℃）、SiCL（沸點57.6℃）、HCI（沸點-84.7℃）,

它們的沸點不同，根據沸點的不同實現物質分離的方法為蒸儲或分

儲;SiHCI3水解生成硅酸、氫氣和氯化氫,反應的化學方程式為

SiHCL+3H20-=H2SiO3I+H2t+3HC1t。

⑶為提高其中硅酸鹽的浸取率,還可采用的方法為適當升高溫度、連

續攪拌或適當延長停留時間、選擇合適的氫氧化鈉濃度等。

（4）氫氧化鈉和二氧化硅反應生成硅酸鈉和水,所以過濾1得到的濾

液的主要成分是硅酸鈉溶液。

答案：⑴SiO2+2CiBSi+2CO↑

⑵蒸儲（或分儲）SiHCl3+3H2O-H2SiO3I+H2t+3HC1t

⑶適當升高溫度、連續攪拌（或適當延長停留時間、選擇合適的氫氧

化鈉濃度等）

(4)硅酸鈉溶液

①變式發散

(1)濾液與鹽酸反應的主要離子方程式

為。

(2)洗滌時，如何證明產品已洗滌干凈?O

答案：⑴SiOr+2H=?SiO3I

(2)取少許最后一次洗滌液,滴入1~2滴AgNO3溶液,若不出現白色渾

濁,表示已洗滌干凈

考向一硅及其化合物

1.下列關于硅的說法不正確的是(C)

A.硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體

B.硅的導電性能介于導體和絕緣體之間，是良好的半導體材料

C.硅的化學性質不活潑,常溫下不與任何物質發生反應

D.加熱到一定溫度時,硅能與氯氣、氧氣等非金屬單質反應

解析:硅的化學性質不活潑,但常溫下仍能與氟氣、氫氟酸、NaOH溶

液等發生反應,加熱至一定溫度時,硅能與氯氣、氧氣等發生反應。

2.下列關于SiOz和CO?的敘述不正確的是(C)

A.都是共價化合物

B.都是酸性氧化物,都能與強堿溶液反應

C.都能溶于水且與水反應生成相應的酸

D.SiOz可用于制光導纖維,干冰可用于人工降雨

3.（2022?山東濰坊三模）白炭黑（可用SiO2?nH20表示其組成）廣泛

應用于日用化工、橡膠制品、電子工業等許多領域。以硅酸鈉和二氧

化碳為原料制備白炭黑的工藝流程如下：

稀

鹽酸

硅

白

酸

炭

鈉

洗滌控溫、烘干黑

下列說法錯誤的是（A）

A.硅酸鈉水溶液必須用帶玻璃塞的試劑瓶盛裝

B.沉淀反應的離子方程式為Siθf+H20+C02-H2Si03I+CO，

C.蒸發“濾液”所得晶體中含有離子鍵和極性共價鍵

2-

D.用稀鹽酸洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的3

解析:硅酸鈉水溶液能黏合玻璃塞與玻璃瓶內頸,故不能用帶玻璃塞

的試劑瓶盛裝,A項錯誤。

考向二無機非金屬材料

4.（2022?湖北黃岡中學三模）2022年4月16日，神舟十三號載人飛

船返回艙在東風著陸場成功著陸,三名航天員平安凱旋。下列說法正

確的是（D）

A.具有耐高溫和高度密封性的返回艙舷窗玻璃屬于傳統無機非金屬

材料

B.返回艙表面的燒蝕材料由玻璃纖維與合成樹脂復合而成,屬于新型

無機非金屬材料

C.燒蝕材料應具有高熔點、高沸點、難分解的特性,從而保護返回艙

的安全

D.返回艙次外層的“避火衣”熱容量大、熔點高，由鈦合金制成,屬于

金屬材料

解析:耐高溫和高度密封性的玻璃屬于新型無機非金屬材料,普通玻

璃屬于傳統無機非金屬材料,A項錯誤;玻璃纖維與合成樹脂復合而成

的材料屬于復合材料,B項錯誤;燒蝕材料應具有較低熔點、較低沸點、

易分解的特性,從而保護返回艙的安全,C項錯誤。

5.下列關于硅酸鹽及新型無機非金屬材料的說法正確的是（A）

A.漢代燒制出“明如鏡、聲如磬”的瓷器,其主要原料為黏土

B.SiOz具有導電性且硬度大,所以可用于制作光導纖維和光電池

C.傳統無機非金屬材料是指光導纖維、玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材

料

D.新型無機非金屬材料雖然克服了傳統無機非金屬材料的缺點,但強

度比較差

解析:工業上以黏土為原料燒制瓷器,A正確;二氧化硅對光具有良好

的全反射作用，故用于制作光導纖維,而Si為半導體材料,可作光電

池材料,B錯誤;光導纖維是新型無機非金屬材料,C錯誤;新型無機非

金屬材料具有高強度,D錯誤。

考點三環境保護與綠色化學

1.我國提出爭取在2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和。下

列有關說法中正確的是（B）

A.使用光導纖維進行太陽能發電,獲得綠色電力

B,利用新型材料和技術將二氧化碳“填埋”有利于實現碳中和

C.利用催化技術將二氧化碳氧化制成甲醇等清潔能源

D.向燃煤中添加碳酸鈣,減少污染氣體排放,有利于碳中和

解析:太陽能發電即光伏發電使用的材料是單質硅,而不是二氧化

硅,A錯誤;二氧化碳轉化為甲醇的過程中，碳的化合價降低,二氧化碳

是被還原而不是被氧化,C錯誤；向燃煤中添加碳酸鈣,可減少二氧化

硫的排放量,但增加了二氧化碳的排放量,不利于碳中和,D錯誤。

2.（2022-黑龍江哈爾濱師大附中期末）空氣中的硫酸鹽會加劇霧霾

的形成,我國科學家用下列實驗研究其成因：反應室底部盛有不同的

吸收液,將S（λ和NO?按一定比例混合，以岫或空氣為載氣通入反應室,

相同時間后,檢測吸收液中Sof的質量分數,數據如表所示：

SOf

的

反質

載

應吸收液量數據分析

氣

室分

數

/%

①蒸饋水a

N2質量分數為iιb≈d>a≈c;

②b

3%的氨水ii：若起始不通入NO2,則最終檢測不到

③空蒸儲水cSOf

④氣質量分數為d

3%的氨水

下列說法不正確的是（A）

A.某工廠將排放的S02和氮氧化物反應,減少排放,完全符合綠色化學

核心思想

B.反應室①中可能發生反應：S02+2N02+2?0-H2S0?1+2HN02

C.本研究表明:硫酸鹽的形成與空氣中的無關

D.農業生產中大量使用錢態氮肥可能會加重霧霾的形成

解析:綠色化學核心思想是改變“先污染后治理”的觀念和做法,應在

源頭上控制S02和氮氧化物的排放,故A錯誤;若起始不通入NO2,則最

終檢測不到SOj-,說明叫起了氧化劑作用，Sof為氧化產物,則反應

室①中可能發生反應S02+2N02+2H20-H2S01+2HN02,故B正確；依據數

據b≈d>a≈c可知,硫酸鹽的形成與空氣中的氨有關,與氧氣無關,故

C正確;農業生產中大量使用較態氮肥使空氣中氨的含量增加,依據實

驗可知空氣中的氨更有利于硫酸鹽的形成,從而加劇霧霾的形成,故D

正確。

考點四化學品的合理使用

1.（2023?廣東廣州模擬）廣東在電器、電子等領域的實力在全國遙遙

領先，同時也是食品和飲料的重要生產和出口基地。下列說法不正確

的是（D）

A.電飯鍋的內涂層聚四氟乙烯耐高溫

B.光纖主要成分SiO2的基本結構單元為四面體

C.硅酸干凝膠可用作食品干燥劑

D.飲料中充入CO?可抑制苯甲酸鈉的水解

解析:苯甲酸鈉溶液顯堿性,飲料中充入CO?導致飲料顯酸性,有助于

促進苯甲酸鈉的水解,D不正確。

2.化學與生產、生活密切相關。下列說法正確的是（A）

A.不當開采可燃冰,有可能加劇溫室效應

B.過期藥品和紙箱均需投入可回收垃圾箱內

C.油脂發生皂化反應后所得產物為高級脂肪酸和甘油

D.燃煤中加入石灰石可以緩解環境污染并提高燃燒效率

解析:過期藥品應放至指定的過期藥品回收箱內，進行特殊處理,故B

錯誤;油脂發生皂化反應后所得產物為高級脂肪酸鹽和甘油，故C錯

誤;石灰石高溫下可以分解生成氧化鈣,氧化鈣與二氧化硫反應,可以

緩解環境污染,但對燃燒效率無影響,故D錯誤。

3.（2022?四川成都一模）化學對提高人類生活質量、促進社會發展和

科技創新有重要作用。下列敘述錯誤的是（C）

A.北京冬奧會手持火炬“飛揚”在出氣口處噴涂含堿金屬的焰色劑，

實現了火焰的可視性

B.維生素C和細鐵粉均可作食品脫氧劑

C.納米鐵粉主要通過物理吸附作用除去污水中的Cu-Ag?Hg2+

D.用銀器盛放鮮牛奶,溶入的極微量銀離子可殺死牛奶中的細菌，防

止牛奶變質

解析:納米鐵粉具有還原性,將污水中的Cu,Ag?Hg'還原為對應的

單質，C項錯誤。

------------------??高考真題?導向??------------

1.（2022?遼寧卷）北京冬奧會備受世界矚目。下列說法錯誤的是

（B）

A.冰壺主材料花崗巖屬于無機非金屬材料

B.火炬“飛揚”使用的碳纖維屬于有機高分子材料

C.冬奧會“同心”金屬獎牌屬于合金材料

D.短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯屬于有機高分子材料

解析:花崗巖的主要成分是石英、云母、長石等礦物,屬于無機非金屬

材料,A正確;碳纖維指的是含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維，

屬于無機非金屬材料,B錯誤;金屬獎牌屬于合金材料,C正確；聚乙烯

屬于有機高分子材料,D正確。

2.（2022?河北卷）定窯是宋代五大名窯之一,其生產的白瓷聞名于世。

下列說法正確的是（A）

A.傳統陶瓷是典型的絕緣材料

B.陶瓷主要成分為Sio2和MgO

C.陶瓷燒制的過程為物理變化

D.白瓷的白色是因鐵含量較高

解析:傳統陶瓷是典型的絕緣材料,A正確；陶瓷的主要成分為硅酸鹽，

而不是Si（λ和MgO.B錯誤;陶瓷燒制過程,有新物質生成,屬于化學變

化,C錯誤；由于Fe2?FT和鐵的氧化物均有顏色,故陶瓷中含鐵量越

多，陶瓷的顏色越深，白瓷的白色是因為鐵含量較低,D錯誤。

3.（2022?廣東卷）陳述I和∏均正確但不具有因果關系的是（A）

選

陳述I陳述II

項

A用焦炭和石英砂制取粗硅SiOz可制作光導纖維

B利用海水制取溟和鎂單質Br可被氧化,Mg"可被還原

石油裂解氣能使澳的CCL溶液石油裂解可得到乙烯等不飽

C

褪色和燒

DFeCl3水解可生成Fe(OH)3膠體FeCh可用作凈水劑

解析:焦炭具有還原性,工業上常利用焦炭與石英砂(SiO2)在高溫條

件下制備粗硅,這與SiO2可制作光導纖維無因果關系，故A符合題意；

海水中存在浪離子,可向其中通入氯氣等氧化劑將其氧化為澳單質，

再經過萃取、蒸鐳等物理操作分離提純澳單質，另外,通過富集海水中

的鎂離子,經過沉淀、溶解等操作得到無水氯化鎂,隨后電解熔融氯化

鎂可得到鎂單質，陳述I和陳述∏均正確,且具有因果關系,B不符合

題意;石油在催化劑加熱條件下進行裂解可得到乙烯等不飽和燒,從

而使澳的CCL溶液褪色,陳述I和陳述∏均正確,且具有因果關系,C

不符合題意;FeCh溶液中鐵離子可發生水解,生成具有吸附性的氫氧

化鐵膠體,從而可用作凈水劑,陳述I和陳述∏均正確,且具有因果關

系,D不符合題意。

4.(2020?浙江7月選考)Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相

關性質的說法不正確的是(D)

A.可發生反應:Ca3SiO5+4NHtCIqCaSio3+2CaCk+4NLf+2H20

B.具有吸水性,需要密封保存

C.能與S02反應生成新鹽

D.與足量鹽酸作用，所得固體產物主要為SiO2

解析:加熱時氯化鏤分解生成HCI和氨氣,HCl與Ca3SiO5反應得到硅酸

鈣、氯化鈣和水,A項正確;水泥吸水會變硬,需密封保存,B項正

確;Ca3SiO5能與二氧化硫反應生成亞硫酸鈣,C項正確；由上述分析可

知,Ca3SiO5與足量鹽酸反應得不到二氧化硅,D項不正確。

--------------------??課后作業.集訓??------------

選題表

題號

知識點

基礎能力創新

碳及其化合物711

硅及其化合物46,9,10

無機非金屬材料1,5

化學與社會發展2,3

綜合應用8

基礎過關

L科技改變生活,新材料帶來新科技。下列說法正確的是（A）

A.“冰立方”的ETFE膜（乙烯一四氟乙烯共聚物）的單體為乙烯、四

氟乙烯

B.北京冬奧會火炬“飛揚”的噴口外殼采用的聚硅氮烷樹脂屬于無機

小分子化合物

C.北京冬奧會禮儀服采用石墨烯片聚熱保暖,石墨烯和聚乙快互為同

分異構體

D.“天機芯”是全球首款異構融合類腦計算芯片，其主要成分和光導

纖維的主要成分相同

解析:聚硅氮烷樹脂屬于高分子聚合物,故B錯誤;石墨烯屬于無機非

金屬材料,聚乙快屬于有機高分子化合物,石墨烯和聚乙快不互為同

分異構體,故C錯誤;光導纖維的主要成分是二氧化硅,芯片的主要成

分是硅,故D錯誤。

2.健康飲食是人們生活質量提高的一種體現。下列說法不正確的是

(A)

A,明研的化學成分為硫酸鈉,是傳統的食品改良劑和膨松劑

B.奶粉中可添加硫酸亞鐵、硫酸鋅等作為營養強化劑

C.味精的主要成分是谷氨酸鈉,是一種常用的增味劑

D.豆腐中含有鹽鹵(氯化鎂或硫酸鈣)，菠菜中含有草酸,兩者不宜混

合燒制

解析：明磯的化學成分為KAl(SO1)2?12H20,常用作凈水劑,小蘇打

(NaHCO3)是傳統的食品改良劑和膨松齊U,故A錯誤;奶粉中添加硫酸亞

鐵、硫酸鋅等可補充Fe>Zn等微量元素,作為營養強化劑，故B正確；

味精為谷氨酸鈉,是一種鮮味調味料，易溶于水,其水溶液有濃厚鮮味,

故C正確;硫酸鈣、草酸兩者混合會發生反應CaS04+H2C201-CaC204I

+H2SOb故D正確。

3.（2021?全國乙卷）我國提出爭取在2030年前實現碳達峰、2060年

前實現碳中和，這對于改善環境、實現綠色發展至關重要。“碳中和”

是指CO?的排放總量和減少總量相當。下列措施中能促進碳中和最直

接有效的是（D）

A.將重質油裂解為輕質油作為燃料

B.大規模開采可燃冰作為新能源

C.通過清潔煤技術減少煤燃燒污染

D.研發催化劑將CO2還原為甲醇

解析：“碳中和”實際上就是通過植樹造林、節能減排等方法實現二

氧化碳的“零排放”。重質油裂解為輕質油，只是將長鏈燒變為短鏈

燒,燃燒產生的二氧化碳的量不會改變,A錯誤;可燃冰作為新能源,其

主要成分為甲烷,燃燒依舊會產生二氧化碳,B錯誤;清潔煤技術主要

是減少二氧化硫、氮氧化物以及可吸入顆粒物等污染物的排放,但不

能減少二氧化碳的排放,C錯誤;將二氧化碳轉化為其他能源是實現

“碳中和”最直接有效的一種方法,D正確。

4.下列解釋事實的離子方程式錯誤的是（B）

A.盛放氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用磨口玻璃塞:SiO2+2OH—

SiOf+H2O

,

B.酸雨的pH小于5.6:C02+H20^≡H2C03^H+HC03

C.飽和碳酸鈉溶液中通入足量的二氧化碳:2Na'+COr+C02+H20—

2NaHC03I

D.KIO3與KI在酸性溶液中反應,溶液變成黃色:51+IO3+6H+—

3I2+3H20

解析：正常雨水的pH為5.6,是因為溶有CO2,CO2+H2O-H2CO3-

H'+HCO3,而酸雨的pH小于5.6,并不是此反應的緣故,B錯誤。

5.“愛因斯坦”探針衛星的X射線主探器單體結構如圖所示,下列有

關物質的性質與用途不具有對應關系的是（D）

石英玻璃

、（×光電倍增管

\光電倍增管減震套及磁

屏蔽罩

前端電子學組件

A.金屬被有延展性,可作主探器的射線窗

B.石英對光線全反射,可作光導材料

C.SiOz屬于共價晶體,可作耐高溫材料

D.NaKCSl遇光易分解,可作閃爍體

解析:Nai、CSl能作為閃爍體的原因是吸收高能粒子，閃爍體中的電

子被激發躍遷后又回到基態,釋放光能而發光,不涉及化學變化，即不

涉及Nai、CsI的分解,D符合題意。

它能力提升

6.（不定項）水玻璃（Na2SiO3溶液）廣泛應用于耐火材料、洗滌劑生產等

領域,是一種重要的工業原料。如圖是用稻殼灰（SiO2：65%?70%、

C:30%?35%）制取水玻璃的工藝流程。下列說法正確的是（AC）

A.原材料稻殼灰價格低廉,且副產品活性炭有較高的經濟價值

B.操作A與操作B完全相同

C.該流程中硅元素的化合價未發生改變

D.反應器中發生的反應為氧化還原反應

解析:操作A為過濾,操作B為蒸發濃縮,是兩種不同的操作,故B錯誤;

反應器中發生的反應為SicVZNaOH-NazSiQrHW,此反應沒有元素化

合價的變化,屬于非氧化還原反應,故D錯誤。

7.（不定項）科學家使用絡合物作催化劑,用多聚物來捕獲二氧化碳，

A.該反應若得以推廣將有利于碳中和

B.反應過程中只有極性鍵的斷裂和形成

C.總反應的化學方程式為CO2+3H2逑"CH3OH+H2O

D.開發太陽能、風能等可再生能源可降低CO2、CHl溫室氣體的碳排放

解析:該反應可實現C02轉化為C&OH而有利于碳中和，故A正確；第二、

四步有乩參與反應,存在非極性鍵的斷裂,故B錯誤；除去環上循環的

物質和催化劑,總反應的反應物為CO?與乩,生成物為CFhOH與乩0,故C

正確;開發太陽能、風能等可降低碳排放,故D正確。

8.（不定項）設計實驗證明酸性強弱順序:HCDH2CO3>H2SiO3,下列說法

中正確的是（CD）

A.裝置A中的