2025屆新高考化學熱點精準復習

碳、硅及無機非金屬材料目錄CONTENTS01考情透視02知識導圖03考點突破04真題練習考點要求考題統計碳及其化合物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全國乙卷1題，6分；2021海南卷1題，2分考點要求考題統計硅及其化合物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分考點要求考題統計無機非金屬材料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的特點是繁雜，涉及的化學反應多，物質間的轉化關系多樣。注意Si、SiO2在現代科技中的應用經常以選擇題形式出現，隨著新能源、新材料、新工藝的發展應用，對碳硅及其化合物性質和應用的考查有逐漸增多的趨勢，已成為高考考查的熱點。預計高考命題仍然會以生活、生產、實際應用為背景，突出C、Si及其重要化合物的性質及應用，題型延續選擇題、填空題、綜合推斷題及實驗探究題的形式，結合能源、環保等，以新材料、新工藝為載體，考查碳、硅及其化合物的晶體結構、性質及應用，以檢測考生理論聯系實際、運用化學理論解決實際問題的能力和將化學成果應用于生產、生活的意識。復習目標1.了解C、Si元素單質及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及應用。2.了解C、Si元素單質及其重要化合物對環境的影響。3.通過從材料組成和性質的角度對生活中常見的無機非金屬材料進行分析，并能科學合理地使用。考點一碳、硅及其氧化物考點二硅酸鹽、新型無機非金屬材料考向1碳及其化合物的性質與應用

考向2二氧化碳的綜合利用

考向3硅及其化合物的性質與應用考向4硅的工業制法考向1

硅酸鹽考向2新型無機非金屬材料考點一碳、硅及其氧化物考向1碳及其化合物的性質與應用

考向2二氧化碳的綜合利用

考向3硅及其化合物的性質與應用考向4硅的工業制法1.碳單質知識點1碳及其重要化合物(1)存在形式：有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯，它們互為____________。(2)主要化學性質——還原性同素異形體可燃性與氧化物反應與強氧化性酸反應

同種元素組成的不同單質2.CO、CO2的性質對比CO物理性質____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(易結合__________)____毒(溫室效應)無無難無無有血紅蛋白無2.CO、CO2的性質對比化學性質COCO2還原性氧化性———與水反應無與堿反應(石灰水)無相互轉化_____________________________________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(滅火)

1.硅元素在自然界的存在形式知識點2硅及其重要化合物

在自然界中只有

，無游離態，主要以

和

的形式存在。二氧化硅化合態硅酸鹽2.物理性質硅單質灰黑色固體，有

光澤，脆，熔點

，硬度

。金屬高大一、硅單質硅元素是親氧元素2.化學性質化學性質不活潑（常溫只與F2、HF、強堿反應）（1）與O2反應Si+O2SiO2△（2）與F2反應Si+2F2

=SiF4

（3）與HF反應Si+4HF

=SiF4↑

+

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

Si(粗)+2CO↑（2）粗硅提純△Si(粗)

+2Cl2

SiCl4高溫SiCl4

+2H2

Si(純)+4HCl4、用途良好的半導體材料、太陽能電池、芯片

二、二氧化硅1.存在普通的沙：細小的石英晶體水晶：純石英，無色透明晶體2.物理性質

溶于水，熔點

，硬度

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

CaSiO3高溫與鹽反應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.用途光導纖維、光學儀器、電子部件三、硅酸1、物理性質

溶于水，白色膠狀固體。難2、化學性質（1）酸性：弱酸，酸性比碳酸H2CO3

。

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

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

【名師點晴】

考向1碳及其化合物的性質與應用【例1】新材料的新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學、材料科學研究的國際熱點課題。其結構模型如圖所示。下列有關說法正確的是()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氧化石墨烯因為還含有氫元素，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構中含有羥基和羧基等親水基團，所以它具有一定的親水性【變式訓練】中國力爭在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和，關于碳及其化合物，下列說法不正確的是()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化為甲酸，為實現“碳達峰、碳中和”提供了新路徑，轉化過程如圖所示，下列說法錯誤的是()考向2二氧化碳的綜合利用

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

HCOOH，原子利用率為100%，符合綠色化學思想反應中碳元素化合價由+4降低為+2,1molCO2完全轉化為甲酸，轉移電子數為2NA催化劑通過降低反應活化能提高反應速率，納米金催化劑降低了反應的活化能【變式訓練】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

【例3】(2024?河南省許昌市檢測)二氧化硅又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料，部分轉化過程如圖所示。考向3硅及其化合物的性質與應用

回答下面問題：

IVA

否C工業上制備粗硅的反應不能比較出碳和硅元素的非金屬性強弱，因為該反應產生的CO是氣體，CO離開體系后，反應持續正向進行

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

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

(1)可用于制作計算機芯片和太陽能電池的是___(填化學式，下同)，光導纖維的主要成分是_____。Si

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

(3)工業上可利用水玻璃和鹽酸反應制備硅酸凝膠，進一步脫水處理可得到硅膠，寫出水玻璃和鹽酸反應的離子方程式：_____________________________。

還原不能將二氧化碳氣體通入硅酸鈉溶液中產生硅酸沉淀

考向4硅的工業制法【例4】(2024?高一下·湖北省武漢市期中)工業制備高純硅的主要過程如圖所示：,已知石英晶體部分結構如圖。下列說法錯誤的是()

A制備粗硅的反應不是在溶液中進行的置換反應，不能體現了C元素的非金屬性比Si強二氧化硅是由硅原子和氧原子構成的，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，氫氣和氧氣容易發生爆炸，所以原料氣HCl和H2應充分去除水和氧氣流程中第二步反應產生氫氣，第三步反應產生氯化氫，因此HCl和H2可以循環使用

B

考點二硅酸鹽、新型無機非金屬材料考向1

硅酸鹽考向2新型無機非金屬材料一、硅酸鹽知識點1硅酸鹽材料1、定義：硅酸鹽是由____、____與其他化學元素結合而成的化合物的總稱，是構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】

知識點2傳統無機非金屬材料1.傳統無機非金屬材料，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水泥玻璃陶瓷生產原料________________________________________主要設備水泥回轉窯玻璃窯陶瓷窯黏土、石灰石純堿、石灰石和石英黏土

知識點3新型無機非金屬材料材料類型主要特性示例用途高溫結構陶瓷能承受高溫，強度高氮化硅陶瓷汽輪機葉片、軸承、永久性模具等半導體陶瓷具有電學特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導體光學材料具有光學特性光導纖維光纜、醫療、照明等生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關節、接骨螺釘等【易錯提醒】水泥、玻璃與陶瓷是三大傳統無機非金屬材料；碳化硅、氮化硅等是新型無機非金屬材料。【例1】(2024?江西省部分學校高三二輪復習聯考驗收)“挖掘文物價值，講好中國故事”。下列文物中主要成分屬于硅酸鹽的是()考向1硅酸鹽

A.戰國透雕龍鳳紋銅鋪首C.宋水晶珠串B.元代青花釉里紅開光貼花蓋罐

D.清梅花圖紙本頁冊銅鋪首的主要成分是銅合金

紙的主要成分為纖維素A【變式訓練】“嫦娥五號”帶回了月壤樣品，將月壤進行20倍放大后能明顯看到褐色的玻璃狀物質。下列有關玻璃的說法中正確的是()。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異性能，成為現代微電子領域的重要材料。工業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的單質及化合物；常溫下Si3N4除與氫氟酸反應外不與其他酸反應)，下列敘述不正確的是()考向2新型無機非金屬材料

C.“操作X”可將原料氣通過灼熱的銅粉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異性能，成為現代微電子領域的重要材料。工業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的單質及化合物；常溫下Si3N4除與氫氟酸反應外不與其他酸反應)，下列敘述不正確的是()

石英砂為SiO2，SiO2與焦炭在高溫下發生：，粗硅與氮氣反應生成Si3N4，還含有Fe、Cu的單質及化合物，經過酸洗而除去，得到純凈的Si3N4。高溫SiO2+2C

Si(粗)+2CO↑“高溫氮化”反應為硅與氮氣反應生成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異性能，成為現代微電子領域的重要材料。工業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的單質及化合物；常溫下Si3N4除與氫氟酸反應外不與其他酸反應)，下列敘述不正確的是()C.“操作X”可將原料氣通過灼熱的銅粉D.“稀酸Y”可選用稀硝酸原料氣可以為空氣，通過灼熱的銅粉除去氧氣得到氮氣，故“操作X”為原料氣通過灼熱的銅粉酸洗”目的是除去Si3N4中含有的Fe、Cu的單質及化合物，Fe、Cu的單質及化合物可以與稀硝酸反應而溶解，而Si3N4與稀硝酸不反應，故“稀酸Y”可選用稀硝酸【變式訓練】(2024?河南省濮陽市第三次聯考)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A．南宋鎏金飾品B．蒜頭紋銀盒C．廣