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专题14 碳、硅及无机非金属材料
（建议完成时间：30 分钟 实际完成时间：_______分钟）
目 录
考点一 碳及其化合物的结构、性质及应用
考点二 硅及其化合物的结构、性质及应用
考点三 无机非金属材料的制备与应用
考点一 碳及其化合物的结构、性质及应用
1．（2023 秋·宁夏吴忠·高三青铜峡市高级中学校考开学考试）以下表示的是碳及其化合物的转化关系，其
中涉及的基本反应类型依次是
A．化合、置换、分解、复分解
B．置换、复分解、化合、分解
C．置换、化合、分解、复分解
D．置换、化合、复分解、分解
【答案】D
【解析】该转化关系涉及的化学反应依次为：
、
、
、
，各反应的基本反应类型依次为：置换反
应、化合反应、复分解反应、分解反应；因此，本题选D。
2．（2023·陕西咸阳·统考一模）如图是某元素常见物质的“价一类”二维图，f 为钠盐。下列说法不正确
的是
A．物质a 既可被氧化，也可被还原
1
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B．可存在a→b→d→e→f 的转化关系
C．可通过灼热的氧化铜除去d 中混有的少量c
D．向足量f 溶液中加入少量稀盐酸，一定没有CO2产生
【答案】D
【分析】结合图示可知，a 为CH4、b 为C、c 为CO、d 为CO2、e 为H2CO3，f 为CO
或HCO 。
【解析】A．a 为CH4，碳元素化合价可升高，氢元素化合价可降低，物质a 既可被氧化，也可被还原，故
A 正确；B． 可存在a→b→d→e→f 的转化关系：甲烷高温分解生成碳，碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳
溶于水生成碳酸，与适量的碱生成盐，故B 正确；C． CO 能被灼热的氧化铜氧化生成二氧化碳，可通过
灼热的氧化铜除去d 中混有的少量c，故C 正确；D． f 可能为正盐或酸式盐，向足量f 溶液中加入少量稀
盐酸，正盐转化成酸式盐，可能没有CO2产生，酸式盐和盐酸，一定有二氧化碳产生，故D 错误；故选
D。
3．（2023·陕西安康·统考模拟预测）下列说法正确的是
A．
可用作胃酸中和剂
B．电解
溶液可以得到金属镁
C．向
溶液中滴加次氯酸溶液可以制取
D．将
通入
溶液中有白色沉淀
生成
【答案】A
【解析】A．氢氧化铝能与盐酸反应消耗盐酸，所以可以治疗胃酸过多，A 正确；B．电解MgCl2溶液，最
终生成氢氧化镁，无法得到金属镁，B 错误；C．次氯酸的酸性弱于碳酸，因此碳酸钠中滴加次氯酸只能
生成碳酸氢钠无法生成二氧化碳，C 错误；D．碳酸的酸性弱于HCl，二氧化碳通入BaCl2中无法生成碳酸
钡沉淀，D 错误；故答案选A。
4．（2023·上海松江·统考二模）一定条件下，存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”情况的
是
A．一氧化氮与过量氧气
B．氯化铝溶液与过量稀氨水
C．铁片与过量浓硝酸
D．澄清石灰水与过量二氧化碳
【答案】C
【解析】A．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，此反应不是可逆反应，氧气过量的情况下一氧化氮完全
反应，A 错误；B．氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，此反应不是可逆反应，氨水过量的情况下，
氯化铝完全反应，B 错误；C．常温下铁片在浓硝酸中发生钝化，浓硝酸过量的情况下，铁片仍不能完全
反应，C 正确；D．澄清石灰水与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙，该反应不是可逆反应，二氧化碳过量
的情况下，澄清石灰水完全反应，D 错误；故答案选C。
5．（2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考三模）化学链甲烷干重整联合制氢部分工艺的原理如图所示：
2
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将1mol
和
充入干重整反应器，发生：
重整反应：
积炭反应：
研究发现，增大n(FeO)能减少积炭，并增大
的值。下列说法不正确的是
A．X 的化学式为
，被还原后可循环利用
B．增大n(FeO)能增大
，推测发生
C．减少n(FeO)，Fe 上的积炭会导致蒸汽反应器中产生的
纯度降低
D．干重整反应器中存在：
【答案】D
【解析】A．蒸汽反应器中是铁和水蒸气反应得到氢气和X，X 的化学式为
，被还原后得到铁单质可
循环利用，故A 正确；
B．增大n(FeO)能减少积炭，并增大
的值，说明FeO 与C 反应生成CO，推测发生总反应：
，故B 正确；C．减少n(FeO)，Fe 上的积炭会在蒸汽反应器中与水蒸气反应：
，导致蒸汽反应器中产生的
中混有CO，纯度降低，故C 正确；D．根据题意可知干
重整反应器中还存在积炭反应，据元素质量守恒可知存在：
，故D
错误；故选D。
6．（2023·上海松江·统考二模）2023 年2 月，我国海关在对进境邮件进行查验时，查获违法红珊瑚制品。
珊瑚显红色，源于在海底长期积淀某种元素的氧化物，该元素是
A．C
B．Si
C．Fe
D．Na
【答案】C
【解析】A．C 的氧化物中无红色物质，A 错误；B．Si 的氧化物中无红色物质，B 错误；C．Fe 的氧化物
中，Fe2O3为红色，C 正确；D．Na 的氧化物中无红色物质，D 错误；故答案选C。
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考点二 硅及其化合物的结构、性质及应用
1．（2023·福建福州·统考模拟预测）
法生产多晶硅的流程如下。下列说法错误的是
A．合成1 反应中
作氧化剂
B．合成2 的反应为：
C．上述流程说明
可溶于
D．净化、热解中生成的多晶硅为还原产物
【答案】C
【分析】合成1 中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，合成2 中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，合成3 制备四氟化
硅，净化、热解SiH4步骤中四氢化硅分解为晶体硅和氢气，据此分析；【解析】A．合成1 中发生
Na+Al+2H2=NaAlH4，H 由0 价转化成-1 价，化合价降低，氢气作氧化剂，故A 说法正确；B．根据上述分
析，合成2 中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，故B 说法正确；C．合成3 中NaAlF4与硫酸反应生成HF，
HF 与二氧化硅反应生成SiF4，因此题中不能说明二氧化硅溶于硫酸，故C 说法错误；D．四氢化硅分解为
晶体硅和氢气，根据电负性分析，氢的电负性强于硅，硅元素显+4 价，化合价降低，因此晶体硅为还原产
物，故D 说法正确；答案为C。
2．（2023·河北·模拟预测）原始瓷是中国乃至世界出现最早且初步具有瓷器特征的一种器物。考古工作者
对某原始瓷文物分析发现，其中含有石英颗粒，还有一定量的莫来石(
，
)等。下列
说法正确的是
A．石英的主要成分
由大量的硅氧四面体基本单元构成
B．瓷器质地均匀，硬度高，是纯净物
C．莫来石的主要成分为氧化物
D．瓷器烧制前后颜色不同的现象称为“窑变”，“窑变”属于物理变化
【答案】A
【解析】A．石英的主要成分二氧化硅晶体由大量的硅氧四面体基本单元构成，选项A 正确；B．瓷器为
多种硅酸盐的混合物，不是纯净物，选项B 错误；C．莫来石的主要成分为铝硅酸盐，选项C 错误；
D．“窑变”过程中发生复杂的化学变化和物理变化，选项D 错误；答案选A。
3．（2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测）石墨、硅、铜、铅都是常见物质，下列物质的性
质与用途具有对应关系的是
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
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D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
【答案】C
【解析】A．石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A 错误
B．单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B 错误；C．青铜是铜合金，比纯
铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C 正确；D．含铅化合物可在正极得到电子发生还原
反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D 错误；故选C。
4．（2023·江西上饶·校联考二模）中国建亚洲最大太阳能发电站、神舟十三号顺利往返及三次“天宫授
课”、上海官宣实现14 纳米先进工艺量产及5G 芯片等突破，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相
关叙述正确的是
A．太阳能电池板材料是二氧化硅
B．飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C．“泡腾片实验”中，柠檬酸与小苏打反应时，有电子转移
D．制造5G 芯片的氮化镓不属于合金材料
【答案】D
【解析】A．太阳能电池板材料是半导体材料硅，不是二氧化硅，故A 错误；B．玻璃纤维是合成高分子
材料，不属于天然有机高分子，故B 错误；C．柠檬酸的酸性强于碳酸，能与小苏打反应生成二氧化碳，
反应中没有元素发生化合价变化，没有电子转移，属于非氧化还原反应，故C 错误；D．氮化镓是化合物，
不是金属单质的混合物，所以氮化镓不可能属于合金材料，故D 正确；故选D。
5．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考三模）ChatGPT 是史上月活用户增长最快的消费者应用。下列说法中不
正确的是
A．硅晶片是生产芯片的基础材料
B．芯片制造中的“光刻技术”是利用光敏树脂在曝光条件下成像，该过程涉及化学变化
C．硅在自然界中主要以单质形式存在
D．硅是应用最广泛的半导体材料
【答案】C
【解析】A．硅晶片是优良的半导体材料，是生产芯片的基础材料，故A 正确；B．光敏树脂在曝光条件
下成像时有新物质生成，属于化学变化，故B 正确；C．硅元素是亲氧元素，在自然界中主要以二氧化硅
和硅酸盐的形式存在，不存在硅单质，故C 错误；D．硅是优良的半导体材料，可用于制造和生产芯片，
故D 正确；故选C。
6．（2023·江西宜春·江西省宜丰中学校考模拟预测）《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、
超级计算机550W 等超前的科技幻想，探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切
联系，下列说法不正确的是
A．我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破，C、Si、Ge 都是主族元素
B．我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是SiO2
C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料
D．富勒烯、石墨烯都是含碳化合物
【答案】D
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【解析】A．C、Si、Ge 都是主族元素，故A 正确；B．光纤的主要成分是SiO2，故B 正确；C．新型陶瓷
碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料，故C 正确；D．富勒烯和石墨烯都是碳元素的单质，故D 错误；故选
D。
7．（2023·福建泉州·泉州五中校考一模）航天科技的发展与化学密切相关。2013 年12 月15 日，“玉兔
号”成为我国登陆月球的第一辆月球车。2022 年11 月29 日，神舟十五号载人飞船成功发射，首次实现6
名航天员太空会师。中国航天科技集团计划2023 年安排60 余次宇航发射任务。
下列说法中错误的是
A．碳化硅
可用作宇宙飞船的耐热材料
B．肼
可作火箭燃料，可用
作氧化剂
C．二氧化硅可用作航天器太阳能电池板的材料
D．电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源
【答案】C
【解析】A．碳化硅为共价晶体，有非常高的熔沸点，是耐高温的好材料，故A 正确；B．在火箭发射时，
肼
和
剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热，故B 正确；C．硅是半导体材料，可用作航天
器太阳能电池板的材料，故C 错误；D．电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源，故D 正确；故选C。
8．（2023·广东·校联考一模）历史悠久的青花瓷是中华传统文化的重要组成部分，其具有丰富的社会民俗
文化和精神内涵。青花瓷是一种高温釉下彩瓷。所用颜料叫青料，采用钴土矿提炼而成，下列相关说法正
确的是
A．青花瓷属于硅酸盐材料
B．硅酸盐都不溶于水
C．青料是一种有机色素
D．青花瓷高温下容易分解
【答案】A
【解析】A．陶瓷属于传统硅酸盐产品，选项A 正确；B．硅酸钠可溶于水，选项B 错误；C．高温下，有
机色素不能存在，选项C 错误；D．青花瓷为高温烧制而成，耐高温，选项D 错误；答案选A。
9．（2023·黑龙江大庆·统考一模）下列关于
、
、
及
的叙述正确的是
A．都是共价化合物且常温下均为气体
B．
可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨
C．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应
D．都能溶于水且与水反应生成相应的酸
【答案】B
【解析】A．二氧化硅常温下不是气体，故A 错误；B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，所以二氧化硅
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可用于制光导纤维，干冰升华时吸收能量，使空气中周围环境的温度降低，可用于人工降雨，故B 正确；
C．二氧化氮不是酸性氧化物，故C 错误；D．二氧化硅不溶于水，不能与水反应生成相应的酸，故D 错
误；故选B。
10．（2023·湖北·校联考模拟预测）高温结构陶瓷(Si3N4)可由反应3SiO2+6C+2N2
Si3N4+6CO 制得。下
列说法错误的是
A．Si3N4为空间网状结构
B．Si3N4可用于制造火箭发动机
C．SiO2是太阳能电池的主要材料
D．N2可用作灯泡和焊接的保护气
【答案】C
【解析】A．Si3N4为共价晶体，结构为空间网状结构，A 正确；B．Si3N4为高温结构陶瓷，可用于制造火
箭发动机，B 正确；C．太阳能电池的主要材料是硅单质，C 错误；D．N2化学性质稳定，可用作灯泡和焊
接的保护气，D 正确；故选C。
考点三 无机非金属材料的制备与应用
1．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）蕲春管窑镇被湖北省命名为“陶瓷之乡”，其管窑手工制陶技艺是湖
北省第一批非物质文化遗产。下列说法中错误的是
A．陶瓷的主要原料是黏土和石灰石
B．陶瓷烧制过程中发生了化学变化
C．新型超导陶瓷可应用于磁悬浮技术
D．高温结构陶瓷可应用于火箭发动机
【答案】A
【解析】A．生产陶瓷的主要原料是黏土，A 错误；B．陶瓷烧制过程中发生了复杂的物理及化学变化，B
正确；C．新型超导陶瓷具有超导性，可应用于磁悬浮技术，C 正确；D．高温结构陶瓷具有耐高温、抗氧
化、耐磨蚀等优良性能，可用于火箭发动机，D 正确；故答案为：A。
2．（2023·广东梅州·统考三模）中华文化源远流长、博大精深。博物馆馆藏文物是中华文化的重要代表。
下列文物主要是由硅酸盐材料制成的是
A．
西汉素纱禅衣
B．
溪山行旅图
C．
东汉青铜奔马 D．
新石器时代鸡形陶壶
【答案】D
【解析】A．西汉素纱褝衣的主要成分是蛋白质，A 项不符合题意；B．溪山行旅图为图画制品，主要成分
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是纤维素，B 项不符合题意；C．东汉青铜奔马为铜合金，主要成分是铜、锌，C 项不符合题意；D．陶壶
为陶制品，属于硅酸盐材料，D 项符合题意；故选D。
3．（2023·浙江绍兴·统考二模）下列物质中属于能导电的无机非金属材料的是
A．SiO2
B．石墨烯
C．硬铝
D．聚乙炔
【答案】B
【解析】A．SiO2不能导电，故A 不符合题意；B．石墨烯能导电，属于无机非金属材料，故B 符合题意；
C．硬铝能导电，属于金属材料，故C 不符合题意；D．聚乙炔属于有机高分子材料，故D 不符合题意。
综上所述，答案为B。
4．（2023·广东潮州·统考二模）纵观古今，化学与环境、材料、生产、生活关系密切，下列说法不正确的
是
A．华为手机的麒麟9000 芯片主要成分是单质硅
B．潮州凤凰单丛茶叶中含有的茶单宁(分子式为：
)是烃类物质
C．潮州精美的瓷器属于硅酸盐材料，主要由无机非金属材料制成
D．制作N95 型口罩的核心材料是聚丙烯，属于有机高分子材料
【答案】B
【解析】A．芯片主要成分是高纯度的晶体硅，A 正确；B．烃类物质是只含有碳、氢元素的化合物，
不属于烃，B 错误；C．瓷器为硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C 正确；D．聚丙烯，属于有
机高分子材料，D 正确；故选B。
5．（2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测）化学材料与科技密切相关。下列说法正确的是
A．中国天眼FAST 用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料
B．国产大型客机C919 机身使用的碳纤维属于有机高分子材料
C．“嫦娥五号”探测器使用的砷化镓太阳能电池板属于金属材料
D．我国自主研发的JD－1 紫外光固化树脂属于新型无机非金属材料
【答案】A
【解析】A．碳化硅属于新型陶瓷材料，A 正确；B．碳纤维是无机材料，不属于有机高分子材料，B 错误；
C．砷化镓太阳能电池板属于无机非金属材料，C 错误；D．紫外线固化树脂属于有机合成材料，不属于无
机非金属材料，D 错误；故答案选A。
6．（2023·江苏南京·南京市中华中学校联考一模）化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是
A．我国成功研制出多款新冠疫苗，采用冷链运输疫苗，可以防止蛋白质变性
B．北斗卫星导航系统由中国自主研发、独立运行，其所用芯片的主要成分为Si
C．用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料，可以减少温室效应
D．“神舟13 号”宇宙飞船返回舱所用高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】A．采用冷链运输疫苗，可以防止蛋白质变性，A 正确；B．芯片的主要成分为Si，B 正确；C．
用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料，聚乳酸可降解减少白色污染，C 错误；D．高温结构陶瓷，属于新型无机
非金属材料，D 正确；故选C。
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