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第04 讲 碳、硅及无机非金属材料
目录
01 课标达标练
题型01 考查碳及及其化合物性质和应用
题型02 考查CO2与碱反应图像分析
题型03 考查碳元素在自然界中的循环
题型04 考查硅、二氧化硅的性质及其应用
题型05 考查硅的制备
题型06 考查硅酸、硅酸盐的性质及其应用
题型07 考查无机非金属材料的分类和应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查碳及及其化合物性质和应用
1．近年来科学家制造出大量的新物质，对下列三种物质的相关说法错误的是
石墨烯：从石墨中分离出
来，是最薄、最坚硬的纳米
材料
石墨炔：平面网状结构的全碳
分子，具有优良的化学稳定性
纳米碳管；具有优良的场发射性能，
制作阴极显像管、储氢材料
A．石墨烯具有良好的导电性
B．上述三种物质与金刚石互为同素异形体
C．石墨炔孔径略大于
分子的直径，可用作提纯
的薄膜
1
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D．上述三种新型材料都必须由石墨为原料制备而成
【答案】D
【详解】A．石墨烯作为电导体，有着出色的导电性；因此具有良好的导电性，A 正确；
B．上述三种物质均为碳的单质，与金刚石互为同素异形体，B 正确；
C．碳原子半径大于氢原子，则石墨炔孔径大于H2分子的直径，可以容纳H2分子，则石墨炔是理想的H2提
纯薄膜，C 正确；
D．述三种新型材料均为碳的单质，不一定必须由石墨为原料制备而成，D 错误。
故选D。
2．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是
选
项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH 溶
液，又变浑浊
Ca(OH)2溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，再加入品红溶液，
红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2至过量，溶液一直不出现浑浊现象
饱和Na2CO3溶
液
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】A．氢氧化钙中通二氧化碳会生成碳酸钙沉淀，二氧化碳过量再转化为碳酸氢钙，碳酸氢钙和氢
氧化钠反应会生成碳酸钙，A 正确；
B．向Na2SiO3溶液中通入二氧化碳，会产生硅酸，是白色不溶于水的沉淀，继续通CO2至过量，浑浊不会
消失，B 错误；
C．向Ca(ClO)2溶液中通入二氧化碳，会生成碳酸钙和次氯酸，碳酸钙在过量二氧化碳存在下会转化为碳酸
氢钙，沉淀消失，C 错误；
D．向饱和Na2CO3溶液中通入二氧化碳，会发生反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，所以
会析出碳酸氢钠晶体，出现浑浊，D 错误；
故选A。
3．材料新秀——石墨烯和氧化石墨烯已成为物理、化学、材料科学研究的国际热点课题。其结构模型如
图所示。下列有关说法正确的是
2
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A．石墨烯是一种新型化合物
B．氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C．氧化石墨烯与石墨烯互为同分异构体
D．石墨烯和石墨、金刚石都是碳的同素异形体
【答案】D
【详解】A．石墨烯是一种碳单质，不属于化合物，故A 错误；
B．氧化石墨烯中含有C、O、H 三种元素，不属于氧化物，故B 错误；
C．氧化石墨烯与石墨烯分子式不同，不是同分异构体，故C 错误；
D．石墨烯和石墨、金刚石都是碳的单质，属于同素异形体，故D 正确；
答案选D。
4．中国努力争取2060 年前实现碳中和。利用NaOH 溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列
说法错误的是
A．捕捉室中NaOH 溶液喷成雾状有利于吸收CO2
B．环节a 中物质分离的基本操作是过滤
C．反应过程中CaO 和NaOH 是可循环的物质
D．高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2
【答案】D
【分析】由图可知，捕捉室中氢氧化钠溶液喷雾用于吸收二氧化碳含量高的空气中的二氧化碳，反应得到
二氧化碳含量低的空气和碳酸氢钠溶液；环节a 为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液
反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；高温反应炉中碳酸钙受热分解生
成氧化钙和二氧化碳，将二氧化碳收集后储存，环节a 得到的氢氧化钠溶液和反应炉中得到的氧化钙可以
循环利用。
【详解】A．捕捉室中氢氧化钠溶液喷成雾状，可以增大与二氧化碳的接触面积，有利于二氧化碳充分反
3
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应被吸收，故A 正确；
B．由分析可知，环节a 为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢
氧化钠，过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，故B 正确；
C．由分析可知，环节a 得到的氢氧化钠溶液和反应炉中得到的氧化钙可以循环利用，故C 正确；
D．由分析可知，高温反应炉中碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，故D 错误；
故选D。
02 考查CO2与碱反应图像分析
5．向浓度相等、体积均为50mL 的A、B 两份NaOH 溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100mL。
在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L 的盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
下列推断不正确的是
A．M 曲线表明，溶液中溶质的组成可能是Na2CO3和NaHCO3
B．M 曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积(标准状况)是112mL
C．N 曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质为NaOH 和Na2CO3
D．原NaOH 溶液的物质的量浓度为0.25mol/L
【答案】D
【详解】A．M 曲线表明开始滴加盐酸至25mL 时没有气体产生，当滴加至75mL 时完全反应，生成二氧化
碳达到最大值，前后两段消耗盐酸溶液的体积比为25 50=1
∶
：2<1：1，所以M 溶液中溶质应为Na2CO3和
NaHCO3，A 正确；
B．根据A 分析，M 溶液中溶质应为Na2CO3和NaHCO3，且n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=1：1。产生二氧化碳消耗
的盐酸为75mL-25mL=50mL，n(HCl)=50×10-3L×0.1mol/L=5×10-3mol，由化学方程式HCO3
-+H+=CO2↑+H2O 知，
n(CO2)=5×10-3mol，V(CO2)=5×103mol×22.4L/mol=112mL，B 正确；
C．N 曲线表明产生二氧化碳前消耗盐酸60mL，产生二氧化碳消耗盐酸15mL。两段消耗盐酸的体积比为
4 1∶，根据上述分析，可知B 溶液中的溶质为NaOH、Na2CO3，C 正确；
D．由图可知，当加入盐酸75mL 时，氢氧化钠全部转化成氯化钠。根据元素守恒，n(NaOH)=n(HCl)=75×10-
3L×0.1mol/L=7.5×10-3mol，c(NaOH)=7.5×10-3mol/0.05L=0.15mol/L，D 错误；
故选D。
6．某小组同学为探究
溶液中通入
后所得溶质的成分，向该反应后的溶液
中逐滴加入盐
酸，所得
体积与所滴加盐酸的体积的关系如图所示，下列说法正确的是
4
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A．
点对应的溶液中的溶质只含
B．若
，则溶液
中的溶质为
、
C．若
点时得到
，则
为0.1
D．若
，则溶液
中的溶质可能为
、
【答案】B
【分析】向NaOH 溶液中通入CO2，可能发生的反应有
（CO2少量），
（CO2过量），结合图分析可知所得的溶液Y 的溶质可能有NaOH 和Na2CO3、
Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3，故滴加盐酸时，若有NaOH，先发生
，再发生
，最后发生
。
【详解】A．M 点是Na2CO3恰好转化为NaHCO3的点，此时溶液中溶质一定有NaCl，A 错误；
B．若OM>MP，则表明OM 段消耗的盐酸大于溶液中NaHCO3消耗的盐酸，根据分析中的反应式则可推出Y
溶液中除Na2CO3外还应有其他溶质，且不是NaHCO3，故溶液Y 的溶质为NaOH 和Na2CO3，B 正确；
C．未指明CO2所处的状况，无法根据体积计算物质的量，也就不能确定x 的值，C 错误；
D．根据分析可知，溶液Y 中的溶质不可能同时有NaOH 和NaHCO3，D 错误；
故答案选B。
7．向四支盛有一定量NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入盐酸至过量，
并将溶液加热，产生的气体与加入盐酸的物质的量的关系如下图所示：
则下列分析都正确的组合是
选项
溶质的成分
对应图像
溶液中离子浓度关系
A
NaHCO3
I
c(Na＋) = c(HCO3－)
B
NaOH、Na2CO3
Ⅳ
c(OH－)＞c(CO3
2－)
C
Na2CO3
Ⅲ
c(Na＋)=c(CO3
2－)+c(HCO3－)+c(H2CO3)
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D
NaHCO3、Na2CO3
Ⅱ
c(CO3
2－)＞c(HCO3－)
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】试题分析：A、根据图1 可判断加入盐酸立即产生气体，说明溶液中溶质是碳酸氢钠，由于碳酸
氢根存在水解和电离，则溶液中c(Na＋) ＞ c(HCO3－)，A 错误；B、如果溶质是氢氧化钠和碳酸钠，则加入
盐酸后首先中和氢氧化钠，然后与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，最后与碳酸氢钠反应生成CO2和水，图像Ⅳ
符合。根据图像可知氢氧化钠与碳酸钠的物质的量相等，当由于碳酸根水解，则溶液中c(OH－)＞c(CO3
2
－)，B 正确；C、如果溶质只有碳酸钠，则加入盐酸后碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐
酸反应放出CO2，由于两次消耗的盐酸相等，则图像Ⅲ不符合，且根据物料守恒可知c(Na＋)=2c(CO3
2－)
+2c(HCO3－)+2c(H2CO3)，C 错误；D、如果溶质是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，则加入盐酸后碳酸钠与盐酸
反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐酸反应放出CO2，图像Ⅱ符合。根据图像可知碳酸钠与碳酸氢钠的
物质的量是相等的，当由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根的水解程度，因此溶液中c(CO3
2－)＜c(HCO3－)，
D 错误，答案选B。
考点：考查碳酸盐与盐酸反应的图像分析以及溶液中离子浓度大小比较
8．向50 mL NaOH 溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至
100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0．1 mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入
的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是
A．OA 段所发生反应的离子方程式：H＋＋OH－==H2O；
B．NaOH 在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH 和Na2CO3，其物质的量浓度之比为1 1∶
C．产生的CO2体积(标准状况下)为0．056 L
D．原NaOH 溶液的物质的量浓度为0．5 mol·L－1
【答案】A
【详解】试题分析：A．根据图象可知在A-B 段发生反应：HCO3
-+H+=H2O+CO2↑；则反应产生HCO3
-的反应
可知反应：CO3
2-+H+=HCO3
-；二者反应消耗的酸的物质的量相等，由于气体达到最大只消耗的盐酸是25ml，
则产生HCO3
-的反应也消耗是25ml，因此在O-A 段发生反应是H＋＋OH－=H2O；CO3
2-+H+=HCO3
-； B． NaOH
在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH 和Na2CO3，根据消耗的HCl 的物质的量的关系可知二者的物质的
量的比是1:1，由于溶质处于同一溶液，所以其物质的量浓度之比为1 1∶，正确。C．n(CO2)= n(HCl)=0．
1mol/L×0．025L=0．0025mol，在标准状况下产生的CO2体积是V(CO2)= 0．0025mol ×22．4L/mol=0．056
L，正确。D． HCl+NaOH=NaCl+H2O，n(NaOH)="n(HCl)=" 0．1 mol·L－1×0．025L=0．0025mol；
c(NaOH)∙V(NaOH)= n(NaOH)= 0．0025mol；c(NaOH)∙V(NaOH)= n(NaOH)= 0．0025mol÷0．005L=0．5 mol·L－
1，正确。
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考点：考查图象法在NaOH 溶液与CO2反应的应用的知识。
03 考查碳元素在自然界中的循环
9．如下图是碳元素的“价类二维图”，下列说法不正确的是
A．A 点可能是
B．B 点对应的物质充分燃烧可得到
点对应的物质
C．某化合物的化学式为
，它对应的点是F
D．C 点对应的物质与水反应可得到E 点对应的物质
【答案】D
【详解】A．A 点为碳元素的有机物，C 为-4 价，可能是
，A 正确；
B．B 点对应物质为碳单质，充分燃烧生成
，
为D 点对应物质，B 正确；
C．
为盐，对应点是F，C 正确；
D．C 点对应物质为
，
不能与水反应，D 错误；
答案选D。
10．下列有关碳及其化合物的说法正确的是
A．CO2是导致酸雨的主要气体
B．CO 和CO2组成元素相同，所以他们的化学性质相同
C．金刚石、石墨是碳的单质，而C60是碳的化合物
D．在高温条件下，碳能使CO2转变成CO
【答案】D
【详解】A．正常雨水的pH=5.6，就是溶有CO2的缘故，故CO2不是导致酸雨的主要气体，SO2和氮的氧化
物才是导致酸雨的主要气体，A 错误；
B．CO 和CO2组成元素相同，但它们分子组成不同，故他们的化学性质不相同，例如CO 具有可燃性，CO2
却不支持燃烧等，B 错误；
C．单质是指只含有一种元素的纯净物，故金刚石、石墨是碳的单质，C60也是碳的单质，C 错误；
D．在高温条件下，碳能使CO2转变成CO，CO2+C
2CO，D 正确；
故答案为：D。
7
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11．海洋碳循环是全球碳循环的重要组成部分，是影响全球气候变化的关键控制环节。下图为海洋中碳循
环的简单原理图。下列说法错误的是
A．海洋碳循环过程中能将太阳能转化为化学能
B．钙化释放CO2的离子方程式：2HCO +Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O
C．影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、藻类生物的分布等
D．光合作用，每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为4NA(NA表示阿伏伽德罗常数)
【答案】D
【分析】如图CO2在弱碱性条件下转化成Na2CO3、NaHCO3，遇氯化钙发生
2
+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，生成CaCO3沉淀钙化同时释放CO2，再经光合作用，形成有机物参与海
洋碳循环。
【详解】A．CO2经光合作用形成有机物参与海洋碳循环，过程中能将太阳能转化为化学能，故A 正确；
B．钙化生成CaCO3沉淀同时，释放CO2的离子方程式：
2
+Ca2+=CaCO3↓+CO2↑+H2O，故B 正确；
C．温度高或酸性条件下，二氧化碳在水中溶解度小，影响海洋碳循环的因素主要有海水的酸碱性、水温、
藻类生物的分布等，故C 正确；
D．光合作用，碳由+4 价降为0 价，每生成0.1mol(CH2O)x转移电子数为0.4xNA，故D 错误；
故本题选D。
12．在下列各溶液中通入足量CO2气体，最终有浑浊产生的是
①饱和Na2CO3溶液 ②澄清石灰水 ③Ca(ClO)2溶液 ④CaCl2溶液 ⑤Na2SiO3溶液 ⑥NaAlO2溶液
A．全部
B．除①④外
C．除①②③外
D．①⑤⑥
【答案】D
【分析】先判断反应是否发生，再根据生成物的溶解性进行判断，难溶性的物质会产生沉淀，白色沉淀有：
硅酸、氢氧化铝、难溶的碳酸盐等，以此解答。
【详解】①饱和碳酸钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，则生成沉淀，
故①符合题意；
②向Ca(OH)2溶液中通入过量CO2会生成易溶于水的碳酸氢钙，没有沉淀，故②不符合题意；
③向Ca(ClO)2溶液通入过量CO2会生成次氯酸和碳酸氢钙，没有沉淀，故③不符合题意；
④向CaCl2溶液中通入少量的CO2不会发生反应，无沉淀出现，故④不符合题意；
⑤向Na2SiO3溶液中通入过量CO2会生成硅酸沉淀，故⑤符合题意；
⑥碳酸酸性大于氢氧化铝，将二氧化碳通到偏铝酸钠的溶液中，会产生氢氧化铝白色沉淀，故⑥符合题意；
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故答案为：D。
04 考查硅、二氧化硅的性质及其应用
13．单质Z 是一种常见的半导体材料，可由
通过特定路线制备，已知
为
的氧化物，Y 是一种氢化物
且分子结构与甲烷相似。下列说法错误的是
A．
可用来生产光导纤维
B．Z 能与盐酸发生化学反应
C．反应①的转化应在保护气中进行
D．流程中涉及2 个氧化还原反应
【答案】B
【分析】单质Z 是一种常见的半导体材料，X 为Z 的氧化物，Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似，则X 为二
氧化硅、Y 为硅化氢、Z 为硅；由转化关系可知，反应①为二氧化硅与镁共热反应生成硅化镁，反应②为硅
化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和硅化氢，反应③为硅化氢受热分解生成硅和氢气。
【详解】A．二氧化硅是典型的绝缘体，不具备导电性，但晶体对光具有全反射的特性，所以可用来生产
光导纤维，故A 正确；
B．硅的化学性质稳定，不能与盐酸反应，但在高温条件下能与氯化氢发生置换反应，故B 错误；
C．反应物镁易与空气中的氧气反应生成氧化镁，且反应生成的硅化镁易与水反应生成易自燃的硅化氢，
所以反应①的转化应在保护气中进行，故C 正确；
D．由分析可知，反应①和反应③中有元素发生化合价变化，属于氧化还原反应，故D 正确；
故选B。
14．材料是人类赖以生存和发展的物质基础，下列关于材料的说法正确的是
A．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，可用于生产光导纤维
B．战斗机的隐身涂层中含有石墨烯，其属于一种新型有机材料
C．高纯硅的制备：
，三步反应均为氧化还原反应
D．
，均能通过一步反应完成
【答案】C
【详解】A．高纯硅是良好的半导体材料，可用于生产计算机、家用电器等的芯片，及硅太阳能电池，光
导纤维主要材质是
，故A 错误；
B．石墨烯是碳单质，是新型无机非金属材料，故B 错误；
C．高纯硅制备的主要反应为：
、
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，三个反应均有元素化合价改变，均为氧化
还原反应，故C 正确；
D．SiO2不溶于水，
不能一步完成，故D 错误；
故选C。
15．实验室模拟工业制备高纯硅的装置如图所示(加热及夹持装置已略去)，利用
与过量
在
1000~1200℃反应(
的沸点为31.8℃，遇水会剧烈反应，在空气中易自燃)。下列说法正确的是
A．实验开始时先加热装置Ⅳ中的石英管，再打开装置Ⅰ中恒压滴液漏斗的活塞
B．工业生产中获得的
中含有少量的
(沸点为57.6
)
℃，通过蒸馏可提纯
C．装置Ⅰ中的稀硫酸可改用浓硫酸，装置Ⅲ的加热方式为水浴
D．装置Ⅳ中的反应为
，装置Ⅱ中的试剂为浓
，尾气处理装置
可采用装有无水
的干燥器
【答案】B
【分析】Ⅰ中锌和稀硫酸反应制备氢气，为防止
与水反应，Ⅱ中用浓硫酸干燥氢气，Ⅲ用水浴加热
使
挥发，Ⅳ中
与氢气1000～1200℃反应生成Si 和氯化氢，最后进行尾气处理。
【详解】A．为防止氢气和氧气的混合气体加热爆炸，应该先用氢气排出装置内的空气，再加热玻璃管，
所以实验开始时先打开装置Ⅰ中的活塞，再加热装置Ⅳ中的石英管，故A 错误；
B．
、
的沸点不同，可通过蒸馏可提纯
，故B 正确；
C．锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，无氢气生成，不可替换，
的沸点为31.8℃，装置Ⅲ的加热方式
为水浴，故C 错误；
D．尾气中有HCl，无水
不能吸收，有
遇水会剧烈反应，为防止水进入玻璃管，在尾气处理装
置和玻璃管之间应连接一个干燥装置兼顾吸收尾气，可以使用碱石灰，故D 错误；
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答案选B。
16．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着
主角。下列几种物质中含有硅单质的是
A．玻璃
B．光导纤维
C．太阳能电池板
D．水晶
【答案】C
【详解】A．玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，不含硅单质，A 不选；
B．二氧化硅具有良好的导光性，光导纤维的主要成分是二氧化硅，B 不选；
C．硅单质是良好的半导体材料，太阳能电池板的主要成分是硅单质，C 选；
D．水晶的主要成分是二氧化硅，D 不选；
故选C。
17．结构决定性质，性质决定用途。下列物质性质和用途相匹配的是
选
项
物质性质
用途
A
氨气极易溶于水
液氨常用作制冷剂
B
SiO2硬度大
SiO2可用作制光导纤维
C
铁粉还原性强
铁粉可用做食品袋中的抗氧化剂
D
SO2有毒
葡萄酒里含有的SO2具有杀菌和抗氧化作用
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．氨气易液化，液氨汽化需要吸收大量的热，可用作制冷剂，A 项不符合题意；
B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，光导纤维是利用光的全反射原理，与二氧化硅的硬度大小无关，B 项
不符合题意；
C．铁粉可用作食品袋中的抗氧化剂，因为其具有强还原性，C 项符合题意；
D．
具有还原性且能使蛋白质变性，葡萄酒里含有的SO2具有杀菌和抗氧化作用，D 项不符合题意；
答案选C。
18．下列过程中，对应的反应方程式正确的是
A．用氢氟酸刻蚀玻璃：
B．氮化硅
可由石英与焦炭在高温的氮气流中制备：
C．用硫代硫酸钠溶液脱氯：
D．用稀硝酸清洗试管内壁的银镜：
【答案】B
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【详解】A．氢氟酸为弱酸，不能拆开，反应的方程式为：
，A 错误；
B．利用石英
与焦炭
在高温的氮气流中反应可以生成氮化硅陶瓷
和一氧化碳
，反应
的方程式为：
，B 正确；
C．氯气具有强氧化性，可以将硫代硫酸根离子氧化成硫酸根离子，氯气被还原为氯离子，则反应的离子
方程式为：
，C 错误；
D．试管壁上的银镜用稀硝酸清洗，银溶于稀硝酸生成硝酸银、H2O 和一氧化氮气体，则反应的离子方程式
为：
，D 错误；
故答案为：B。
19．下列有关硅及其化合物的说法正确的是
A．SiO2是一种酸性氧化物，能够与水反应生成相应的酸
B．常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅大部分以游离态存在
C．除去SiO2中混有的CaCO3可加入适量的稀盐酸
D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
【答案】C
【详解】A．SiO2是酸性氧化物，但不溶于水，无法与水反应生成硅酸，A 错误；
B．硅在自然界中均以化合态（如SiO2、硅酸盐）存在，无游离态，B 错误；
C．稀盐酸与CaCO3反应生成可溶物，而SiO2不反应，过滤后可除去CaCO3，C 正确；
D．粗硅提纯需经过Si→SiHCl3→Si 等步骤，涉及化合价变化，属于氧化还原反应，D 错误；
故选C。
05 考查硅的制备
20．以下是用石英砂(主要成分为
)制备高纯硅的工艺流程图。下列说法正确的是
A．步骤①中得到粗硅的化学方程式：
B．
的电子式为
12
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C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质是
D．若混合物分离后，得到
、
、
的物质的量之比为
，则理论上需要额外补充
【答案】D
【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与碳在高温下反应制得粗硅和CO，粗硅与HCl 在300℃反应生成粗
SiHCl3，粗SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4，根据二者沸点的不同，采取蒸馏的方法分离，纯SiHCl3在高温
的条件下与H2反应生成纯Si 和HCl，据此回答。
【详解】A．步骤①中得到粗硅的化学方程式：
，故A 错误；
B．SiHCl3中存在1 个Si-H 键、3 个Si-Cl 键，Cl 的最外层满足8 电子稳定结构，其电子式为
，
故B 错误；
C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质主要有HCl 和H2，故C 错误；
D．根据SiCl4+H2
SiHCl3+HCl，SiHCl3+H2
Si+3HCl，1molSiCl4完全转化为Si 需要 2molH2，1molSiHCl3
完全转化为Si 需要1molH2，现有SiCl3、SiHCl3、H2的物质的量之比为1:1:1，则理论上需要额外补充H2到现
有量的3 倍，故D 正确；
故选：D。
21．粗硅提纯主要涉及下列两个反应：
①
②
已知电负性数据H：2.1，Si：1.8，晶体硅的晶胞示意图如下。下列说法错误的是
A．
中Si 的化合价为
B．推测
C．1mol 晶体硅含
键
D．一个硅晶胞中含8 个Si 原子
【答案】B
【详解】A．根据电负性
，则在
中H 元素化合价为
价，Cl 元素化合价为
价，则Si 元素化
合价为
价，A 正确；
13
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B．反应
，
，反应能自发进行，满足
，
则
，B 错误；
C．在晶体硅中，每个硅原子最外层有4 个电子，1 个硅原子能与四个硅原子形成四个共价键，而每一个共
价键属于两个硅原子，得到每一个硅原子占有2 个共价键，则1mol 晶体硅含
键，C 正确；
D．在硅晶胞中，有8 个Si 原子位于顶点、6 个位于面心、4 个位于体心，则Si 原子个数为：
，D 正确；
故答案为：B。
22．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。从石英砂(主要成分为
)制取高纯硅涉及的主要
反应流程如下：
下列说法正确的是
A．制备粗硅的反应方程式为：
B．石英砂的主要成分二氧化硅可分别与氢氧化钠溶液、氢氟酸反应，故它属于两性氧化物
C．反应①②③均为氧化还原反应
D．由粗硅制备高纯硅过程中，只有
可以循环使用
【答案】C
【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与碳在高温下反应生成粗硅，
，粗硅与HCl
在300℃以上反应生成SiHCl3，SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4，SiCl4可被氢气还原为SiHCl3，纯SiHCl3在高
温的条件下与H2反应生成纯Si，SiHCl3+H2
Si+3HCl，据此回答。
【详解】A．根据分析，步骤①中反应的化学方程式为
，故A 错误；
B．二氧化硅只能与氢氟酸反应，是由于氢氟酸的腐蚀性，但二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和
水，其属于酸性氧化物，故B 错误；
C．反应①中碳、硅元素化合价改变；②中硅、氢元素化合价改变，③氢、硅元素化合价改变，均为氧化
还原反应，故C 正确；
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D．在反应②中产生H2，可用于反应③还原SiHCl3制取Si 单质，反应③产生的HCl 可与粗硅反应制取
SiHCl3，因此流程中HCl 和H2可以循环利用，故D 错误；
故答案选C。
23．高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场
“革命”。可以按下列方法制备高纯度晶硅：
已知：SiHCl3室温下为易挥发、易与水反应的无色液体。下列说法不正确的是
A．步骤①的化学方程式为SiO2+2C
Si(粗硅)+2CO ↑
B．SiO2既能与氢氟酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，所以它是两性氧化物
C．原料气HCl 和H2应充分去除水和氧气
D．过程中涉及的化学反应均为置换反应
【答案】B
【详解】A．步骤①二氧化硅与C 在高温条件下反应生成Si 和CO，化学方程式为SiO2+2C
Si(粗硅)+2CO
↑，A 正确；
B．SiO2能与氢氟酸反应生成SiF4和水，不是盐和水，所以它不是两性氧化物，B 错误；
C．SiHCl3室温下为易挥发、易与水反应的无色液体，原料气HCl 和H2应充分去除水和氧气，C 正确；
D．过程中涉及的化学反应均为单质和化合物反应生成新的单质和化合物，均为置换反应，D 正确；
故选B。
06 考查硅酸、硅酸盐的性质及其应用
24．近年来，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓
意和极高的学术价值。下列文物中，其主要材质为硅酸盐是
A．晋侯鸟尊
B．晋侯夫人玉佩
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C．千里江山图
D．兽形玛瑙杯
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．晋侯鸟尊主要材质是青铜，青铜属于合金（铜锡等合金），不是硅酸盐，A 错误；
B．晋侯夫人玉佩主要成分是玉石，玉石多为硅酸盐，B 正确；
C．千里江山图主要材质为纤维素，不属于硅酸盐，C 错误；
D．兽形玛瑙杯主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，D 错误。
故选B。
25．下列有关无机非金属材料的说法，不正确的是
A．高纯硅可用于制造芯片
B．因
能导电，故
可用来生产光导纤维
C．玻璃、水泥和陶瓷，其成分均含有硅酸盐
D．SiC 陶瓷可以作为耐高温结构材料
【答案】B
【详解】A．高纯硅是半导体材料，广泛用于制造芯片，故A 正确；
B．SiO2不导电，光导纤维利用其光学特性（如全反射）传输光信号，而非导电性，故B 错误；
C．玻璃、水泥、陶瓷的主要成分均为硅酸盐，故C 正确；
D．SiC 陶瓷具有高熔点、高硬度等特性，适合用作耐高温材料，故D 正确；
答案选B。
26．下列说法正确的是
A．光导纤维的主要成分是硅单质
B．传统陶瓷和新型陶瓷的主要成分都是硅酸盐
C．碳纳米管和足球烯(
)的物理性质有较大差异
D．硅氧四面体结构(如上图)中，每个
结合4 个O，每个O 结合1 个
【答案】C
【详解】A．光导纤维的主要成分是二氧化硅，故A 错误；
B．传统陶瓷的主要成分都是硅酸盐，新型陶瓷的主要成分为氧化物、硅酸盐和氮化物等，故B 错误；
C．碳纳米管和足球烯(
)是碳元素的同素异形体，物理性质有较大差异，故C 正确；
D．硅氧四面体结构(如上图)中，每个
结合4 个O，每个O 结合2 个
，故D 错误。
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故答案选C。
27．文物承载着灿烂文明，传承着历史文化。下列文物中，主要由硅酸盐材料制成的是
A．青釉花凤尾瓷瓶
B．夔龙玛瑙璧
C．木雕罗汉像
D．青铜神兽
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】A．瓷瓶由陶瓷制成，陶瓷属于硅酸盐材料，A 项符合题意；
B．玛瑙的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐材料，B 项不符合题意；
C．木材的主要成分为纤维素，C 项不符合题意；
D．青铜的主要成分是合金，属于金属材料，D 项不符合题意；
故选A。
07 考查无机非金属材料的分类和应用
28．近年来，具有特殊性质的新型无机非金属材料迅速发展，下列说法错误的是
A．氮化硅熔点高、硬度大，可用于制作耐高温轴承
B．碳化硅具有高温抗氧化性能，可作耐高温结构材料
C．碳纳米管有优良的电学性能，可用于生产电池和传感器
D．利用二氧化硅的半导体性能，可以制成光伏电站的太阳能电池
【答案】D
【详解】A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，耐高温、硬度大，可用于制造发动机部件，A 正确；
B．碳化硅具有高温抗氧化性能，且硬度大、熔点高，可作耐高温结构材料，B 正确；
C．碳纳米管比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能，可用于生成复合材料、电池和传感器等，C
正确；
D．利用硅的半导体性能，可以制成太阳能电池，D 错误；
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故选D。
29．有挑战就有机遇，我们国家近些年在新材料中有了长足发展，才能在贸易战中不被卡脖子，成为2025
中国制造的坚实基础。下列关于无机非金属材料的说法不正确的是
A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料
B．新型无机非金属材料硅是良好的半导体材料，可以用来生产芯片和光伏板等
C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
【答案】D
【详解】A．传统无机非金属材料如玻璃、水泥、陶瓷的主要成分是硅酸盐，A 正确；
B．硅是新型无机非金属材料中的半导体，用于制造芯片和光伏板等，B 正确；
C．高温结构材料（如碳化硅、氮化硅等）具有耐高温、耐腐蚀、硬度大、密度小等特性，C 正确；
D．传统无机非金属材料以硅酸盐为主，但新型无机非金属材料（如单质硅、碳化硅等）主要成分并非硅
酸盐，D 错误；
故选D。
30．化学与生活、生产密切相关，下列叙述错误的是
A．氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料
B．新型陶瓷碳化硅具有优异的高温抗氧化性能，也可作耐高温半导体材料
C．航天服的“连续纤维增韧”航空材料，使用的陶瓷和碳纤维属于合成有机高分子材料
D．现代AI 依赖的算力源自硅基半导体，而二氧化硅制成的光纤承担全球AI 数据交换
【答案】C
【详解】A．氮化硅、碳纳米管、石墨烯、结构陶瓷、纳米材料等均新型无机非金属材料，A 正确；
B．碳化硅（SiC）具有高温抗氧化性，且作为耐高温半导体材料应用广泛，B 正确；
C．陶瓷属于无机非金属材料，碳纤维是无机材料，均不属于合成有机高分子材料，C 错误；
D．硅单质可用于生产半导体用于制算力芯片，二氧化硅光纤用于数据传输，D 正确；
答案选C。
31．下列物质不属于新型无机非金属材料的是
A．用于高清显示器的多晶硅
B．用于新能源汽车的石墨烯电池
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C．用于人工视网膜的聚酰亚胺
D．用于敏感元器件的氮化镓半导体
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．低温多晶硅属于新型无机非金属材料，不符合题意，A 错误；
B．石墨烯属于新型无机非金属材料，不符合题意，B 错误；
C．聚酰亚胺属于有机分子材料，符合题意，C 正确；
D．氮化镓属于新型无机非金属材料，不符合题意，D 错误；
故选C。
32．2025 年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过
程中用到多种材料。下列说法错误的是
A．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料
B．机器人采用的芯片成分为高纯二氧化硅
C．机器人电极需要稀土材料，稀土元素共17 种
D．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点
【答案】B
【详解】A．石墨烯是新型无机非金属材料，具有优异导热性，A 正确；
B．芯片主要成分是高纯硅而非二氧化硅，二氧化硅用于光纤，B 错误；
C．稀土元素包含镧系15 种及钪、钇共17 种，C 正确；
D．复合材料结合多种材料优势，具备高强度、轻量化等特性，D 正确；
故选B。
33．最近，我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大突破，第六代战机歼36 试飞成功以及空警3000 预
警机首次亮相，标志着中国军事力量的全面提升。下列说法正确的是
A．第六代战机用到钛合金材料，钛合金材料的强度比纯钛的强度低
B．碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料，属于传统无机非金属材料
C．发动机用的超高温合金含有铌、铁、镍等元素，
的中子数为56
D．氢气是战斗机的主要燃料之一，H 和D 互为同位素
【答案】D
【详解】A．合金的强度通常高于其组分金属，合金材料一般具有更优的机械性能，钛合金材料的强度比
纯钛更高，A 错误；
B．碳化硅(SiC)可以在高温环境下稳定工作，主要应用于高新技术领域，属于新型无机非金属材料，而非传
统无机非金属材料(如陶瓷、玻璃、水泥)，B 错误；
C．Fe 为26 号元素，质子数为26，
的质量数为56，则其中子数为56-26=30，C 错误；
D．H 和D 即
和
，质子数均为1，中子数分别为1-1=0、2-1=1，中子数不同，二者属于同位素，D 正
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确；
故选D。
34．材料是人类赖以生存和发展的物质基础．下列说法正确的是
A．碳化硅属于新型陶瓷，可用作耐高温半导体材料
B．生产水泥的原料是纯碱、石灰石、石英砂
C．高考涂答题卡用的铅笔芯的主要成分是铅
D．光伏电站使用的太阳能电池的主要成分是二氧化硅
【答案】A
【详解】A．碳化硅（SiC）属于新型陶瓷，具有耐高温、高硬度特性，且是半导体材料，A 正确；
B．生产水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英砂是玻璃的原料，B 错误；
C．铅笔芯主要成分是石墨和黏土，不含铅，C 错误；
D．太阳能电池主要成分是晶体硅，而非二氧化硅（光导纤维用二氧化硅），D 错误；
故选A。
35．5G 加速赋能千行百业，智能高铁跑出全球新速度。下列说法正确的是
A．
芯片的主要材质是
B．量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同位素
C．高铁车厢使用的铝合金的熔点高于其成分金属的熔点
D．磁悬浮技术运用的超导陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】D
【详解】A．5G 芯片的主要材质是高纯硅，而非SiO2，SiO2用于光导纤维，A 错误；
B．螺旋碳纳米管和石墨烯是碳的同素异形体，同位素是同一元素的不同原子，B 错误；
C．合金的熔点通常低于其成分金属的熔点，铝合金熔点低于纯铝等成分金属，C 错误；
D．超导陶瓷属于新型无机非金属材料，D 正确；
答案选D。
1．化学对整个科技领域的发展起到了强有力的支撑和推动，下列说法正确的是
A．神舟十五号核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是二氧化硅
B．制高温结构陶瓷的氮化硅属于传统无机非金属材料
C．应用于5G 手机中的石墨烯导热膜属于新型无机非金属材料
D．碳纳米管的表面积大，具有相当高的强度和优良的绝缘性
【答案】C
【详解】A．柔性太阳能电池板的核心材料是单质硅，A 错误；
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B．氮化硅属于新型无机非金属材料，B 错误；
C．石墨烯导热膜具有优异导热性，属于新型无机非金属材料，C 正确；
D．碳纳米管导电性良好，而非绝缘性优良，D 错误；
故选C。
2．化学与人类的生产、生活密切相关，下列有关叙述正确的是
A．小米全自动扫拖一体机“T7PrO”搭载骁龙八核芯片的主要成分是二氧化硅
B．石英具有很高的熔点，可制成坩埚用来加热熔融烧碱
C．我国新一代运载火箭长征八号使用的碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D．光导纤维导电能力很强，是一种很好的通信材料
【答案】C
【详解】A．芯片的核心材料是单质硅（Si），二氧化硅（SiO2）用于光导纤维等，A 错误；
B．石英（SiO2）与强碱（如NaOH）在高温下反应生成硅酸盐，会腐蚀坩埚，B 错误；
C．碳化硅（SiC）陶瓷具有高熔点、耐腐蚀等特性，属于新型无机非金属材料，适用于航天领域，C 正确；
D．光导纤维以SiO2为材料，通过全反射传输光信号，不具备导电性，D 错误；
故选C。
3．广东省博物馆有馆藏文物18 万余件。下列文物中，主要由硅酸盐材料制成的是
A．西周兽面纹青铜
B．元海康窑釉下褐彩凤鸟纹荷叶
盖罐
C．北宋庆历八年木雕罗
汉像
D．清蓝绸地广绣花鸟纹披肩
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．西周兽面纹青铜的材料是合金，A 不符合题意；
B．元海康窑釉下褐彩凤鸟纹荷叶盖罐是陶瓷，主要成分是硅酸盐，B 符合题意；
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C．北宋庆历八年木雕罗汉像属于木制品，C 不符合题意；
D．清蓝绸地广绣花鸟纹披肩的主要成分为蛋白质，不是硅酸盐，D 不符合题意；
故选B。
4．向100mLNaOH 溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L 的盐
酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是
A．原NaOH 溶液的浓度为0.2mol/L
B．通入CO2的体积为448mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)：n(Na2CO3)=1：3
D．所得溶液溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)：n(Na2CO3)=1：1
【答案】A
【分析】由图可知，加入盐酸未生成二氧化碳消耗盐酸的体积小于生成二氧化碳消耗盐酸的体积可知，氢
氧化钠溶液与二氧化碳反应得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，加入盐酸25mL 时，碳酸钠与盐酸恰
好反应生成碳酸氢钠和氯化钠，反应的方程式为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，由方程式可知，碳酸钠的物
质的量为0.2mol/L×0.025L=0.005mol，加入100mL0.2mol/L 盐酸时，碳酸氢钠与盐酸恰好反应生成氯化
钠、二氧化碳和水，反应的方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，由方程式可知，碳酸氢钠的物质的
量为0.2mol/L×(0.1L—0.025L)—0.005mol=0.01mol。
【解析】A．由分析可知，加入100mL0.2mol/L 盐酸时得到的溶液为氯化钠溶液，由电荷守恒和原子个数
守恒可得氢氧化钠溶液的浓度为
=0.2mol/L，故A 正确；B．缺气体是否是标准状况，无法
计算二氧化碳的体积，故B 错误；C．由分析可知，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应得到的是碳酸钠和碳酸
氢钠的混合溶液，故C 错误；D．由分析可知，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应得到的是碳酸钠和碳酸氢钠
的混合溶液，混合溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量比为0.005mol：0.01mol=1：2，故D 错误；故选
A。
5.物质的性质决定物质的用途，下列说法不正确的是
A．碳化硅熔点高，故可用作砂纸和砂轮的磨料
B．HF 能与
反应，故可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃
C．生石灰能与酸性氧化物反应，故煤炭中加入生石灰可减少煤燃烧时产生的
D．过氧乙酸具有强氧化性，故可用来杀菌消毒
【答案】A
【解析】A．作砂纸和砂轮的磨料是因为硬度高，A 错误；B．氢氟酸能与二氧化硅反应生成四氟化硅和
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水，故可用氢氟酸溶蚀玻璃生产磨砂玻璃，B 正确；C．生石灰能与酸性氧化物反应，故煤炭中加入生石
灰生成硫酸钙，可减少煤燃烧时产生的SO2，C 正确；D．过氧乙酸具有强氧化性，可使蛋白质变性，故
可用来杀菌消毒，D 正确；故选A。
6.陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成。唐三彩是我国古代陶瓷中的艺
术瑰宝，利用X 射线衍射实验测得某“唐三彩陶瓷残片”和“现代陶瓷碎片”的釉料中部分成分及含量数
据如下表所示。下列说法错误的是
唐三彩陶瓷残片
28.05
0.34
10.81
0.08
46.56
现代陶瓷碎片
29.74
0.40
4.22
0.05
51.42
A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的金属材料
B．唐三彩烧制过程中发生了复杂的物理和化学变化
C．X 射线衍射实验可用于鉴定陶瓷类文物的真伪
D．唐三彩的绚丽色彩与釉料的组成及各组分的含量有关
【答案】A
【解析】A．现代陶瓷是一种耐高温、耐腐蚀的无机非金属材料，A 符合题意；B．唐三彩的烧制过程中发
生了复杂的物理和化学变化，B 不符合题意；C．X 射线衍射实验可对晶体结构进行测定，也可通过测定
相同组分的含量作为识别真伪的重要参考依据，C 不符合题意；D．釉料中不同金属氧化物成分(如
、
等)的含量不同，在烧制后呈现不同颜色，D 不符合题意；故选A。
7.化学是新材料发展的基础，下列生产或应用中所用到的主要物质不属于无机非金属材料的是
A．芯片制造所用的硅晶片
B．潜艇降噪所用的橡胶消声瓦
C．耐高温陶瓷生产所用的碳化硅
D．通信信号传输所用的光导纤维
【答案】B
【解析】A．芯片制造所用的硅晶片是单质硅，属于无机非金属材料，A 不符合题意；B．橡胶是一种高分
子有机化合物，B 符合题意；C．碳化硅属于无机非金属材料，C 不符合题意；D．光导纤维成分是二氧化
硅，属于无机非金属材料，D 不符合题意；故选B。
8.硅酸盐是地壳岩石的主要成分，在硅酸盐中，四面体Si
(如图甲为俯视投影图)通过共用顶角氧原子可
形成六元环(图乙)、无限单链状(图丙)、无限双链状(图丁)等多种结构。石棉是由钙、镁离子以离子数1 3∶
的比例与单链状硅酸根离子形成的一种硅酸盐。
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下列说法不正确的是
A．大多数硅酸盐材料硬度高与硅氧四面体结构有关
B．六元环的硅酸盐阴离子化学式为(SiO3
C．石棉的化学式为CaMg3Si4O10
D．双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为4 11
∶
【答案】C
【解析】A．硅氧四面体结构是指由一个硅原子和四个氧原子组成的四面体结构。这种结构因其内部化学
键的结构和特性而具有稳定性。硅氧四面体结构中的硅原子与四个氧原子形成了共价键，共享电子对使每
个原子都充满了电子。这种共价键结构使得硅氧四面体结构比单纯的硅或氧分子更加稳定，所以硅氧四面
体结构决定了大多数硅酸盐材料硬度高，故A 正确；B．六元环的硅酸盐阴离子中Si 元素显+4 价，O 元素
显-2 价，所以六元环的硅酸盐阴离子化学式为
，故B 正确；C．石棉中钙、镁离子之比为1：3，
其中Mg 元素、Ca 元素显+2 价，Si 元素显+4，O 元素显-2 价，所以，该石棉的化学式可表示为
，故C 错误；D．由图丁可知，双链硅酸盐中有两种硅氧四面体，且数目之比为1 1∶，一种与
单链硅酸盐中硅氧原子个数比相同，其中硅原子个数为1，氧原子个数为
，个数比为1 3∶；另一
种，硅原子个数为1，O 原子个数为
，个数比为1 2.5
∶
，所以双链状硅酸盐中硅氧原子数之比为
2 5.5=4 11
∶
∶
，故D 正确；故选C。
9．科学家创造了由18 个碳原子构成的环碳(C18)，碳原子由单键和叁键交替连接在一起，结构如图所示。
下列说法正确的是
A．C18与C60互为同系物
B．
12C18和
14C18互为同位素，化学性质几乎相同
C．C18和金刚石互为同分异构体
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D．环碳中碳原子均达8 电子稳定结构
【答案】D
【详解】A． C18与C60是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质，属于同素异形体，A 错误；
B．同位素是质子数相同中子数不同的原子，
12C 和
14C 互为同位素，
12C18和
14C18均为C18二者不互为同位素、
虽然由不同的碳原子构成，但化学性质几乎相同，B 错误；
C． C18和金刚石是组成元素相同，结构不同，性质不同的两种单质，属于同素异形体，不互为同分异构体，
C 错误；
D． 环碳中每个碳原子均参与形成1 个碳碳三键、1 个碳碳单键，均达8 电子稳定结构，D 正确；
答案选D。
10．往含0.2 mol NaOH 和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中持续稳定地通入CO2气体6.72 L(标准状况下)，则在
这一过程中，下列有关溶液中离子总物质的量(n)随通入CO2气体体积(V)的变化曲线中正确的是（离子水解
忽略不计）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据电离方程式：NaOH=Na++OH-，Ba(OH)2= Ba2++2OH-，可知在含0.2 mol NaOH 和0.1 mol Ba(OH)2
的混合溶液中离子的总物质的量为0.2 mol×2+0.1 mol×3=0.7 mol。标准状况下6.72 LCO2的物质的量n(CO2)=
=0.3 mol，把CO2气体通入混合溶液中，首先发生反应：Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O，当0.1 mol
Ba(OH)2恰好反应完全时消耗0.1 mol CO2（体积为2.24 L），此时离子的物质的量减少0.3 mol，溶液中离子
的物质的量为0.4 mol，排除D 选项；然后发生反应：CO2+2OH-=CO3
2-+H2O，当0.2 mol NaOH 完全反应时又
消耗0.1 mol CO2（体积为2.24 L），消耗总体积为4.48 L，离子的物质的量又减少0.1 mol，此时溶液中离子
的物质的量为0.7 mol-0.3 mol-0.1 mol=0.3 mol，排除A 选项；继续通入0.1 mol CO2气体，发生反应：CO3
2-
+H2O+CO2=2HCO3
-，根据方程式可知：0.1 mol CO2反应，溶液中离子的物质的量增加0.1 mol，此时溶液中离
子的物质的量为0.3 mol+0.1 mol=0.4 mol，排除C 选项，只有选项B 符合反应实际，故合理选项是B。
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1．（2025·云南卷）稻壳制备纳米Si 的流程图如下。下列说法错误的是
A．
可与NaOH 溶液反应
B．盐酸在该工艺中体现了还原性
C．高纯Si 可用于制造硅太阳能电池
D．制备纳米Si：
【答案】B
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg 在650℃发生置换反应生成MgO 和纳米Si，加
盐酸将MgO 转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【详解】A．SiO2是酸性氧化物，与NaOH 反应生成Na2SiO3和H2O，A 正确；
B．盐酸参与的反应为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原
性，B 错误；
C．高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C 正确；
D．SiO2和Mg 在650℃条件下发生置换反应得到MgO 和纳米Si，反应的化学方程式为
，D 正确；
答案选B。
2．（2025·湖北卷）下列描述不能正确地反映事实的是
A．室温下
与碳不发生反应，高温下可生成
和
B．室温下苯与溴不发生反应，温度升高生成大量溴苯
C．通常含硒的化合物有毒性，但微量硒元素有益健康
D．某些镇痛类生物碱可用于医疗，但滥用会危害健康
【答案】B
【详解】A． 高温下SiO2与碳发生反应生成Si 和CO，A 正确；
B．苯的溴代反应需催化剂，仅升温无法生成溴苯，B 错误；
C．硒化合物(如硒化氢)多数有毒，但硒是人体必需的微量元素，微量摄入有益健康，过量则有害，C 正确；
D．镇痛类生物碱的双重作用描述正确，例如吗啡等生物碱可用于镇痛治疗，但滥用会导致成瘾和健康危
害，D 正确；
故选B。
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3．（2025·陕晋青宁卷）下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A．单晶硅熔点高，可用于制造芯片
B．金属铝具有还原性，可用于冶炼金属
C．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂
D．乙炔燃烧火焰温度高，可用于切割金属
【答案】A
【详解】A．单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质，而非熔点高，熔点高与用途无直接关联，A 错误；
B．金属铝还原性强，可通过铝热反应冶炼金属（如Fe、Mn 等），B 正确；
C．浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体（如H2、CO2），C 正确；
D．乙炔燃烧产生高温氧炔焰（约3000℃），可熔化金属进行切割，D 正确；
故选A。
4．（2025·河北卷）河北省古建筑数量大，历史跨度长，种类齐全，在我国建筑史上占有非常重要的地位。
下列古建筑组件主要成分属于有机物的是
A．基石
B．斗拱
C．青瓦
D．琉璃
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．古建筑中的基石一般使用石质材料，常用的石材有花岗岩、青石等，花岗岩的主要成分是硅
酸盐，青石的主要成分是CaCO3，均属于无机物，A 错误；
B．斗拱是由木材制成的，木材的主要成分是纤维素，属于有机物，B 正确；
C．青瓦是由黏土烧制而成的传统建筑材料，黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐，属于无机物，C 错误；
D．琉璃的主要成分是二氧化硅，属于无机物，D 错误；
故选B。
5．（2025·甘肃卷）下列爱国主义教育基地的藏品中，主要成分属于无机非金属材料的是
A．劳动英雄模范碑(南梁革命纪念馆藏)
B．红军党员登记表(红军长征胜利纪念馆藏)
C．陕甘红军兵工厂铁工具(甘肃省博物馆藏)
D．谢觉哉使用过的皮箱(八路军兰州办事处纪念馆藏)
【答案】A
【详解】A．劳动英雄模范碑通常由石材或混凝土制成，属于无机非金属材料（如硅酸盐类），A 符合题意；
B．红军党员登记表为纸质材料，主要成分是纤维素（有机高分子材料），B 不符合题意；
C．铁工具由金属铁制成，属于金属材料，C 不符合题意；
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D．皮箱由皮革（动物蛋白质加工而成，属于有机材料）制成，D 不符合题意；
故选A。
6．（2024·天津卷）关于天津博物馆典藏文物的相关化学知识，判断错误的是
A．太保鼎(西周)的材质是青铜，青铜属于合金
B．《雪景寒林图》(北宋)的材质是绢(蚕丝织品)，绢属于天然高分子制品
C．白釉龙柄联腹传瓶(隋)，其材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料
D．乾隆款珐琅彩芍药雄鸡图玉壶春瓶(清)，其珐琅彩由物颜料经高温烧制而成，该颜料属于有机化合
物
【答案】D
【详解】A．青铜是铜锡合金，属于合金，A 正确；
B．蚕丝织品的主要成分是蛋白质，属于天然高分子材料，B 正确；
C．陶瓷是硅酸盐材料，属于无机非金属材料，C 正确；
D．珐琅彩的矿物颜料多为金属氧化物或无机盐，属于无机化合物，D 错误；
故答案选D。
7．（2024·江西卷）景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料，用含钴、铁的颜料着色，上釉
后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A．青蓝色是由于生成了单质钴
B．表面的釉属于有机高分子膜
C．主要成分为铝硅酸盐
D．铁元素的存在形式只有Fe2O3
【答案】C
【详解】A．青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成，与单质钴无直接关系，A
错误；
B．釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质，通常由无机物质组成，如硅酸盐、氧化物等，B 错误；
C．青花瓷是一种釉面瓷，其材质属于无机非金属材料，主要成分为铝硅酸盐，C 正确；
D．青花瓷呈现青蓝色，不能确定铁元素的具体存在形式，Fe2O3 呈红色，D 错误；
故选C。
8．（2024·广东卷）嘀嗒嘀嗒，时间都去哪儿了！计时器的发展史铭刻着化学的贡献。下列说法不正确的
是
A．制作日晷圆盘的石材，属于无机非金属材料
B．机械表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金
C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为
D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，
的质子数为55
【答案】C
【详解】A．制作日晷圆盘的石材主要为大理石，属于无机非金属材料，A 正确；
B．由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的混合物称为合金，机械
表中由钼钴镍铬等元素组成的发条，其材质属于合金，B 正确；
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C．基于石英晶体振荡特性计时的石英表，其中石英的成分为SiO2，C 错误；
D．目前“北京时间”授时以铯原子钟为基准，
的质量数为135，质子数为55，D 正确；
故选C。
9．（2024·河北卷）燕赵大地历史悠久，文化灿烂。对下列河北博物院馆藏文物的说法错误的是
A．青铜铺首主要成分是铜锡合金
B．透雕白玉璧主要成分是硅酸盐
C．石质浮雕主要成分是碳酸钙
D．青花釉里红瓷盖罐主要成分是硫酸钙
【答案】D
【详解】A．青铜铺首是青铜器，青铜的主要成分是铜锡合金，A 正确；
B．透雕白玉璧是玉石，玉石的主要成分是硅酸盐，B 正确；
C．石质浮雕是汉白玉，汉白玉的主要成分是碳酸钙，C 正确；
D．青花釉里红瓷盖罐是陶瓷，陶瓷的主要成分是硅酸盐，D 错误；
故选D。
10．（2024·吉林卷）文物见证历史，化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三
项归为一类的是
A．金代六曲葵花鎏金银盏
B．北燕鸭形玻璃注
C．汉代白玉耳杯
D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
【答案】A
【详解】A．金代六曲葵花鎏金银盏是合金，属于无机金属材料；
B．北燕鸭形玻璃注是玻璃制品，属于硅酸盐材料；
C．汉代白玉耳杯是玉，属于含有微量元素的钙镁硅酸盐材料；
D．新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐是陶器，属于硅酸盐材料；
综上A 选项材质与其他三项材质不用，不能归为一类，答案选A。
11．（2024·福建卷）
是制造多晶硅的原料，可由
和
耦合加氢得到，相关反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)生成
的总反应：
Ⅳ．
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时：
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①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a．
b．
c．
d．
②反应温度升高不利于提高平衡时产物
选择性的原因是 。
(3)在压强为
的恒压体系中通入
和
，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的
量分数×总压。
①图中n 代表的组分为 。(填化学式)
②
时，反应Ⅲ的平衡常数
。(列出计算式)
③
时，
的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为
。(列出计算式)
(4)
下、其他条件相同时，用
和
分别催化上述反应，一段时间内
的转化率如下表
所示。(产物
选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的
催化剂
催化剂(填“>”“<”或“=”)；反应Ⅳ的活化能：
催化剂
催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用
催化剂，初始投料
该段时间内得到
，则
的选择性
。(列出计算式)
【答案】(1)
(2) bc 因
，升温反应
向逆反应方向进行，
的产量反而减小
(3)
或
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(4) = >
【详解】（1）根据盖斯定律可知，
。
故答案为：-80。
（2）①压缩平衡体系体积，相当于增大压强，重新达到平衡后，对于反应
，除压强对反应I 无影响，
对
的反应都是平衡向正反应方向移动，因此
和
的量增大；因
、
，升
温反应
向逆反应方向进行，反应
向正反应方向进行，
的产量反而减小。
故答案为：bc；因
，升温反应
向逆反应方向进行，
的产量反而减小。
（3）在压强为
的恒压体系中通入
和
，①根据反应
可知，温度升高反应和
向正反应方向进行，产物含量增加，结合图可知n 为HCl，m 为
；②
时按照反应
进行：
，由图中可知道平衡时
，
，
，则
；③
，1mol
的平衡转化率为f，则转化的
为fmol，剩余的
为(
)mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为：
x、
z 和
y，设平衡时混合物的总物质的量为Mmol，则可以根据剩余的
计
算出M，
mol，再计算出
、
，根据硅原子守恒，消耗硅的物质的量=平衡物质中硅的总物质的
量-起始时的1mol
，
或者消耗硅的物质的量=
平衡物质中
和
物质的量之和-消耗的fmol
，
。
故答案为：
；
；
或
。
（4）①使用不同催化剂时，反应
的
催化剂与
催化剂相比较，由于反应热只和反应物
的始态与生成物的终态有关，与催化剂无关，所以
催化剂=
催化剂；根据表中数据，在
相同单位时间内，
作催化剂
的转化率为7.3%、
作催化剂
的转化率为22.3%，由此可以
得出
作催化剂时活化能更低，效率更高，则反应
的活化能：
催化剂
催化剂；②根据反
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应
：
，初始投料
该段时间内得到
，列式
，得出生成
所消耗的
的物质的量
，
根据表的转化率可知所消耗的
的总物质的量为
，最后根据公式
。
故答案为：=；>；
。
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