文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
第04 讲 碳、硅及无机非金属材料
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 硅及其化合物.......................................................................................................................
知识点1 硅单质............................................................................................................................................
知识点2 二氧化硅........................................................................................................................................
知识点3 硅酸................................................................................................................................................
知识点3 硅酸盐............................................................................................................................................
考向1 考查硅、二氧化硅的性质及其应用................................................................................................
考向2 考查硅的制备...................................................................................................................................
【思维建模】 在设计制备纯硅的试题中，常遇到的知识点
考向3 考查硅酸、硅酸盐的性质及其应用................................................................................................
考点二 碳及其重要化合物...............................................................................................................
知识点1 碳单质............................................................................................................................................
知识点2 碳的氧化物....................................................................................................................................
知识点3 碳酸的正盐和酸式盐的比较........................................................................................................
知识点4 碳酸和硅酸性质的比较................................................................................................................
考向1 考查碳及及其化合物性质和应用....................................................................................................
考向2 考查二氧化碳与碱反应图像分析.....................................................................................................
【思维建模】 二氧化碳与碱反应图像题解题步骤
考向3 考查有关碳族元素的价类二维图....................................................................................................
考点三 无机非金属材料...................................................................................................................
知识点1 传统无机非金属材料....................................................................................................................
知识点2 新型无机非金属材料....................................................................................................................
考向1 考查传统无机非金属材料的分类与应用........................................................................................
考向2 考查新型无机非金属材料的分类与应用........................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
2022 年
2021 年
硅及其化合
物
选择题
非选择题
湖
南
卷
T17，2 分
湖
南
卷
T17，2 分
碳及其重要
化合物
选择题
非选择题
湖
南
卷
T12，3 分
湖
南
卷
T18，2 分
湖
南
卷
T13，3 分
湖南卷T1，
3 分
湖
南
卷
T15，4 分
无机非金属
材料
选择题
非选择题
湖南卷T1，
3 分
湖南卷T1，
3 分
湖南卷T1，
3 分
考情分析：
1.从命
型和内容上看
题题
，本
知
的特点是繁杂，涉及的化学反
多，物
间的转化关系多样。注意
讲
识
应
质
Si、SiO2 在
代科技中的
用
常以
形式出现
，随着新能源、新材料、新工艺的发展应用，对碳硅及其化合物性质
应
题
应
质
和
用的考
有逐
增多的趋势
，已成为高考考查的热点。
应
查
查
2.从命
思路上看
题
，
高考命
仍然会以生活、生
、
用
背景，突出
预
题
应
计
产实际
为
C、Si 及其重要化合物的
性
及
用，
型延
、填空
、合推断
及探究
的形式，
合能源、
保等，以新材料、新工
体，考
碳、
质
应
题
题
题
题
题
查
续
选
择
综
实
验
结
环
艺为载
硅及其化合物的晶体构、性
及
用，以
考生理
系
、运用化学理
解决
的能力和将化学成
结
质
应
检测
论联
实际
论
实际问题
果
用于生
、生活的意识
。
应
识
复习目标：
1．了解C、Si 元素
及其重要化合物的制
方法，掌握其主要性
及
用。
单质
备
质
应
2．了解C、Si 元素
及其重要化合物
境的影响。
单质
对环
3．通过从材料组成和性
的角度对生活中常见的无机非金属材料进行分析，并能科学合理地使用。
质
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
考点一 硅及其化合物
知识点1 硅单质
1．硅元素的存在
硅在地壳中的含量仅次于 ，为26.3%。硅是一种 ，在自然界仅以 的形式存在，主要以硅
酸盐(如：地壳中的大多数矿物)和氧化物(如：水晶、玛瑙)的形式存在
2．硅的物理性质
晶体硅是 、有金属光泽、硬而脆的固体，其结构类似于金刚石，熔、沸点很高、硬度大，导电能力
介于导体和绝缘体之间，是良好的
3．硅的化学性质
硅的原子结构示意图为
，最外层有4 个电子，反应中既不容易得到电子，也不容易失去电子
(1)常温下，硅的化学性质不活泼，只与 、 、 溶液反应
①与氟气反应：
②与氢氟酸反应：
③与NaOH 溶液反应：
(2)加热和高温时，能与O2、Cl2、C 等反应
①与O2反应：Si＋O2
SiO2
②与Cl2反应：Si＋2Cl2
SiCl4
③与C 反应：Si＋C=====SiC
4．单质硅的制备——硅在自然界中以化合态存在，工业上常以二氧化硅为原料来制取单质硅
(1)单质硅常用二氧化硅来制取，主要分为两个阶段
①用碳还原二氧化硅制备粗硅
②将粗硅先与氯气反应，其产物用氢气还原制备纯
硅
Si(粗)＋2Cl2
SiCl4，SiCl4＋2H2=====Si(纯)＋
4HCl
得分
速记
①粗硅制备时，要隔绝空气，在电炉中进行，且生成的是CO 而不是CO2
②粗硅中含碳等杂质，与氯气反应生成的SiCl4中也含有CCl4等杂质，经过分馏提纯SiCl4后，再用H2还
原，得到高纯度的硅
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(2)工业制备高纯硅的原理
工业制备高纯硅的原理示意图
涉及的主要化学反应
SiO
①
2＋2C=====Si＋2CO↑
Si
②
＋3HCl=====SiHCl3＋H2
SiHCl
③
3＋H2=====Si＋3HCl
5．硅主要的用途
高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域。利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电
器等的芯片，以及太阳能光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池；单质硅常用作半导体材料和
合金材料
得分
速记
(1)硅单质的特性
①非金属单质一般不与非氧化性酸作用，但Si 却能与氢氟酸作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
②非金属单质一般不导电，但Si 为半导体，有一定的导电能力
Si
③
的还原性大于C，但C 却能在高温下还原出Si：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。
④非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si 与碱液反应放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
(2)硅与NaOH 溶液的反应本质
在硅与NaOH 溶液的反应中，还原剂是硅，氧化剂是水，该反应可理解为分两步进行。首先，硅与水反应
生成H2SiO3和H2：Si＋3H2O===H2SiO3＋2H2↑；然后，H2SiO3与NaOH 反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3
＋2H2O。当标电子转移的方向和数目时，应表示为：
知识点2 二氧化硅
1．存在
SiO2广泛存在于自然界中，SiO2的存在形式有 和 两大类，水晶、玛瑙的主要成分是
，沙子、石英的主要成分就是
2．物理性质
SiO2 水，熔点高，硬度大
3．结构
SiO2晶体的基本结构单元是硅氧四面体，每个Si 原子周围结合4 个
O 原子，每个O 原子与2 个Si 原子相结合，许多以Si 为中心，O
在4 个顶点的四面体通过顶点的O 相连接而组成立体网状结构的晶
体
①二氧化硅晶体是共价晶体，是由硅原子和氧原子构成的
②二氧化硅晶体中硅原子和氧原于的个数比为1:2
③二氧化硅晶体中Si 原子与Si—O 键的比为1:4，即1mol SiO2晶体
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
中约含4NA个Si—O 共价键
4．化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性：SiO2是酸性氧化物，是硅酸的酸酐，难溶于于水
SiO
①
2与NaOH 溶液反应：
SiO
②
2与碱性氧化物反应：
(2)SiO2的弱氧化性：
(3)SiO2能与氢氟酸(HF)反应： (用氢氟酸刻蚀玻璃)
得分
速记
①盛装NaOH、Na2CO3等碱性溶液的玻璃试剂瓶应用橡皮塞或软木塞，而不能用磨口玻璃塞，盛装硅酸钠
溶液的试剂瓶也不能用玻璃塞(硅酸钠是一种矿物胶，粘性大)
②氢氟酸可较快腐蚀玻璃，可用氢氟酸刻蚀玻璃，不能用玻璃瓶保存氢氟酸而应用塑料瓶
③石英坩埚不能熔融氢氧化钠等碱性固体
5．二氧化硅的用途
①沙子是基本的建筑材料 ②纯净的SiO2是现代光学及光纤制品的基本原料，可以制作光导纤维
③石英和玛瑙制作饰物和工艺品 ④实验室中使用石英坩埚
⑤SiO2
用制备硅
⑥SiO2
用制制
于造
各
种
玻
璃品
知识点3 硅酸
1．物理性质
硅酸是
2．化学性质
(1)弱酸性：不溶于水[唯一不溶于水的酸]的二元弱酸(酸性比碳酸的酸性弱)，硅酸不能使紫色石蕊溶液
变红色
(2)不稳定性：H2SiO3
SiO2＋H2O
(3)与碱溶液反应：
3．用途
硅酸浓度小时可形成硅酸溶胶，硅酸浓度较大时，则形成透明的、胶冻状的硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱
水得到多孔的硅酸干凝胶，称为“硅胶”。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装
药品的干燥剂，也可以用作催化剂的载体
4．硅酸的制备——实验室常用 与 反应制取硅酸
实验过程
在试管中加入3~5mL Na2SiO3溶液(饱和Na2SiO3溶液按1:2 或1:3 的体积比用水稀释)，滴
入1~2 滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接
近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象
实验操作
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
实验现象
实验结论
Na2SiO3溶液呈碱性
硅酸为不溶于水的白色固体
化学方程式
得分
速记
①SiO2不溶于水，如何由SiO2制取H2SiO3?
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl
②设计一个实验比较硅酸和碳酸的酸性强弱？
实验过程
向Na2SiO3溶液中通入CO2气体
实验装置图
实验现象
有白色胶状沉淀物生成
实验结论
硅酸的酸性比碳酸弱
化学方程式
Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3(胶体)＋Na2CO3
③含硅化合物的特殊性
a. SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3
b. 酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF 作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
c. 无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水
d. 因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入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
④不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶
体硅
⑤熟悉几种常见饰品的主要成分：水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；钻石
是金刚石；宝石的主要成分是Al2O3
知识点4 硅酸盐
1.硅酸盐
(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成 的主要成分
(2)性质：硅酸盐性质稳定，熔点较高，多数 于水
(3)硅酸盐的结构：在硅酸盐中，Si 和O 构成了硅氧四面体，Si 在中心，O 在四面体的4 个顶角；许多这
样的四面体还可以通过顶角的O 相互连接。其结构示意图为
(4)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成
表示顺序是：活泼金属氧化物¿ 较活泼金属氧化物¿ 二氧化硅¿ 水，但化学式前面的系数不能为分数
例如：硅酸钠 Na2SiO3
表示：Na2O·SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4
表示：2MgO·SiO2
高岭石 Al2Si2O5(OH)4 表示：Al2O3·2SiO2·2H2O 正长石
KAlSi3O8
表示：K2O·Al2O3·6SiO2
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
钾云母(KH2Al3Si3O12) 表示：K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O
2.最简单的硅酸盐——Na2SiO3
(1)俗名：泡花碱，水溶液俗称水玻璃
(2)物理性质： ，可溶于水
(3)化学性质
①与酸反应：
②与CO2反应：
(4)用途：①制硅酸；②黏合剂(矿物胶)；③耐火阻燃材料；④防腐剂
考向1 考查硅、二氧化硅的性质及其应用
例1（2024·湖南长沙·二模）化学促进了生活、生产、科研的发展，下列相关说法错误的是
A．在葡萄酒中添加SO2作为抗氧化剂食品保鲜，SO2在保鲜时体现了氧化性
B．华为Mate60 手机高清镜头中使用的COC/COP(环状聚烯烃)是高分子化合物，也是混合物
C．中国自主研发的首个5G 微基站射频芯片的主要材料是Si
D．高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成，不锈钢和铝合金均属于金属材料
【变式训练1】（2025·湖南岳阳·二模）下列过程中的化学方程式或离子方程式书写错误的是
A．向硫化钠溶液中通入足量二氧化硫：
B．黄铁矿(主要成分为
)的燃烧：
C．氟化物预防龋齿的化学原理：
D．氮化硅可由石英与焦炭在高温的氮气流中制备：
【变式训练2】（2025·湖南·模拟预测）物质性质决定用途，下列两者对应关系错误的是
A．明矾溶液显酸性，中国古代利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
B．
溶液显碱性，常做烘焙糕点的膨松剂
C．维生素C 具有还原性，可用作食品抗氧化剂
D．二氧化硅中存在光的全反射，并且有硬度和柔韧度，可作光导纤维
考向2 考查硅的制备
例2（2025·湖南·三模）下列相关的方程式正确的是
A．粗硅冶炼时主要反应的化学方程式：
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
B．表示甲烷燃烧热的热化学方程式：
C．某锂离子电池的负极反应式：
D．硫酸铜溶液中加入过量浓氨水所发生的离子反应方程式：
思维建模 在设计制备纯硅的试题中，常遇到的知识点
（1）粗硅与干燥HCl 气体反应制得SiHCl3：Si(粗)＋3HCl=====SiHCl3＋H2
（2）SiHCl3与过量H2在高温下反应制得纯硅：SiHCl3＋H2=====Si(纯)＋3HCl
（3）SiO2＋2Mg=====2MgO＋Si
（4）SiHCl3、SiCl4能与水发生反应：SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑，SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋
4HCl
（5）SiH4在空气中易自燃
【变式训练1】（2023·湖南益阳·二模）工业上制备高纯硅有多种方法，其中的一种工艺流程如下：
已知：流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等。下列说法正确的是
A．电弧炉中发生的反应为
B．SiCl4进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C．每生成
高纯硅，需要
(标准状况)
D．该工艺
的产率高，符合绿色化学要求
【变式训练2】（2025·湖南湘西·二模）镍及硫酸镍在新型材料、新型电池的生产中有着十分广泛的应用。
工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备纯镍或硫酸镍的流程如下：
已知：①氧化性：Cu2+>H+(酸)>Ni2+>Fe2+>H+(水)；
②常温下溶度积常数：Ksp(NiS)=1.07×10-21、Ksp(CuS)=1.27×10-36。
(1)步骤①中焦炭和石英也可用于工业制粗硅，则工业制粗硅化学反应为 ；炉气使酸性高锰酸钾溶
液褪色的离子方程式为 。
(2)步骤⑥以MS(含CuS)作阳极、NiSO4溶液作电解液电解可在 极(填“阴”或“阳”)获得粗镍。粗
镍的电解精炼需要将电解液的pH 控制在2~5 之间，下列有关说法错误的是 (填序号)。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．防止溶液的酸性过强造成H+放电，在阴极生成H2
B．防止溶液的酸性过弱使Ni2+转化成Ni(OH)2沉淀
C．若溶液的pH<2，可加入NiO 或Ni(OH)2固体调节溶液的pH
D．使粗镍中所含的杂质Cu 在阳极放电而进入电解液中
(3)化学上常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时该离子沉淀完全。步骤③所得的NiSO4溶液
中通常含有Cu2+，若该溶液中的c(Ni2+)=0.107mol·L-1，请通过计算说明可通过在溶液中加入NiS 的方法除
去溶液中Cu2+的原因： 。
(4)硫化镍晶胞如图1 所示，单原子层硫化镍的结构如图2 所示。
①图1 中，原子坐标参数：A(0，0，0)B(0.5，0，0.5)，则C 原子的坐标参数为 。
②单层硫化镍晶体图2 中，已知硫离子半径为apm，忽略镍离子半径，NA是阿伏加德罗常数的值。则单层
硫化镍晶体每平方米含硫化镍的质量为 g。
考向3 考查硅酸、硅酸盐的性质及其应用
例3（2025·湖南常德·三模）第33 届奥运会在巴黎举行。下列有关开幕式的叙述错误的是
A．火炬采用丙烷和氢气为燃料，火炬的燃烧反应是放热反应
B．呈现北京开幕式镜头之一的奥运金牌“金镶玉”，“玉”的主要成分是硅酸盐
C．开幕式现场燃放的烟花呈现出法国国旗的颜色，利用了金属元素的焰色
D．具有100 多年历史的法国地标—埃菲尔铁塔，以水泥、纯铁等为建筑材料
【变式训练1】（2024·湖南衡阳·一模）化学与生活、科技相关。下列说法正确的是
A．长沙马王堆出土的“素纱禅衣”主要成分是蛋白质，该成分是非电解质
B．问界M9 是全球最大的一体压铸车体，车身铝合金含量达到80%，铝合金硬度低于铝单质
C．陶瓷是人类应用最早的硅酸盐材料，现代生活中可采用陶瓷做高压输电线路的绝缘材料
D．燃煤中添加生石灰可减少二氧化碳的排放，从而有助于“碳中和”目标的实现
【变式训练2】（2023·湖南郴州·模拟预测）下列反应的离子方程式书写正确的是
A．过量二氧化碳与硅酸钠溶液反应：
B．硝酸与硫氢化钠溶液反应：
C．氯气与冷的氢氧化钠溶液反应：
D．高锰酸钾溶液与草酸溶液反应：
考点二 碳及其重要化合物
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
知识点1 碳单质
1. 存在形式：自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，碳单质主要有 、 、无定形
碳、足球烯(C60)，它们互为
2. 金刚石、石墨、足球烯(C60)空间结构及物理性质
金刚石
石墨
C60
空间结构
碳原子的排列
方式
正四面体空间网状结构
层状结构，每层为正六边形的
平面网状结构
“足球”形分子，由
12 个正五边形和20 个
正六边形排列而成
物理性质
熔点高，硬度大，不导电
熔点高，硬度小、电的良导体
不导电
用途
制造切割刀具
制造电极、铅笔芯
新型高效的催化剂，
气体的贮存
得分速记
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
3.主要化学性质——还原性
①可燃性：2C＋O2(不足)=====2CO、C＋O2(足量)=====CO2
②与氧化物反应
(制取水煤气)
③与强氧化性酸反应
知识点2 碳的氧化物
CO
CO2
物理性质
无色无味气体密度比空气小难溶
于水
无色无味气体密度比空气大可溶于水(溶解度
小)
毒性
(易结合血红蛋白)
(温室效应)
化
还原性
无(灭火)
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
学
性
质
氧化性
—
①与炽热炭反应
Mg
②
在CO2中燃烧
与水反应
—
CO2＋H2O
H2CO3
化
学
性
质
与碱反应
(澄清石灰水)
—
相互转化
j
k
CO2
CO
C D
，
O2;
CuO
用途
用作燃料、冶炼金属
灭火、制汽水、植物肥料、化工原料等
知识点3 碳酸的正盐和酸式盐的比较
正盐(CO)
酸式盐(HCO)
溶解性
只有钾、钠、铵盐可溶
一般都可溶
溶解度
一般而言，在相同温度下，难溶性正盐溶解度小于其酸式盐溶解度，如溶解度
Ca(HCO3)2>CaCO3；可溶性正盐溶解度大于其酸式盐溶解度，如溶解度Na2CO3>NaHCO3
热稳定性
溶液pH
同浓度：
相互转化
CO3
HCO3
2-
-
j
k
CO2+H2O;
H+
OH—
知识点4 碳酸与硅酸性质的比较
物质
比较项目
H2CO3
H2SiO3
酸性
均为弱酸，且酸性：
水溶性
能溶于水
难溶于水
稳定性
不稳定，常温下易分解生成CO2和H2O
受热易分解生成SiO2和H2O
制备
CO2＋H2O
H2CO3
Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)
转化关系
考向1 考查碳及及其化合物性质和应用
例1 （2023·湖南长沙·模拟预测）下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选
劳动项目
化学知识
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
项
A
危化品运输中用铁质槽罐运输浓硫酸
浓硫酸具有脱水性
B
收纳师用活性炭去除冰箱内异味
活性炭具有吸附作用
C
医生用复方氢氧化铝片给病人治疗胃酸过多
能与盐酸反应
D
葡萄酒生产中添加适量
具有抗氧化作用
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式训练1】（2024·湖南岳阳·二模）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得
到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是
气体
液体
固体粉末
A
饱和
溶液
B
溶液
C
溶液
D
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）某兴趣小组对化合物X 开展探究实验。
其中：X 是由3 种常见元素组成的黑灰色粉末；A 和B 均为纯净物；D 为无色无味气体；由D 和E 组成的
混合气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
请回答：
(1)组成X 的3 种元素是 (填元素符号)，X 的化学式 。
(2)步骤Ⅳ，发生反应生成固体A 的离子方程式是 。
(3)步骤Ⅰ，发生反应的化学方程式是 。
(4)工业上，通常先往饱和氯化钠溶液中通气体E，然后再通气体D，能得到较多的晶体。不能先通气体D
再通气体E 的原因是 。
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(5)气体E 具有还原性。请设计实验证明 。
考向2 考查二氧化碳与碱反应图像分析
例2（2023·湖南长沙·一模）向浓度相等、体积均为
的A、B 两份
溶液中，分别通入一定量的
。在反应后的溶液中逐滴加入
的盐酸，产生
的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如
图所示。下列说法不正确的是
A．A 溶液通入
后的溶质是
、
，且物质的量之比为
B．A 曲线中，消耗盐酸体积从
到
反应的离子方程式为
C．B 溶液通入的
在标况下体积为
D．原
溶液的物质的量浓度为
思维建模 二氧化碳与碱反应图像题解题步骤
1.标定坐标轴
①横轴：通入CO2体积/时间或加入酸量；
②纵轴：pH/气体体积/导电率。
2.阶段划分
①区域A（0≤n(CO2)/n(NaOH)<0.5）：NaOH 过量段
②区域B（0.5≤n(CO2)/n(NaOH)<1）：Na2CO3主存段
③区域C（n(CO2)/n(NaOH)≥1）：NaHCO3生成段
3.定量计算：根据拐点体积计算溶质比例（如a=b-a 时为纯Na2CO3）
【变式训练1】（2024·湖南娄底·调研）往含0.2molNaOH 和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2
气体，当通入气体的体积为6.72L(标准状况下)时立即停止，则在这一过程中，溶液中离子数目和通入CO2
气体的体积关系正确的图象是（气体的溶解忽略不计）（ ）
A．
B．
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
C．
D．
【变式训练2】（2025·湖南衡阳·调研）将0．4gNaOH 和1.06g
混合并配成溶液，向溶液中滴加
0．1mol·
稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成
的物质的量的关系的是
A．
B．
C．
D．
考向3 考查有关碳族元素的价类二维图
例3（2025·湖南湘西·调研）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
【变式训练1】（2025·湖南湘西·模拟预测）下图是碳元素的价类二维图，有关说法不正确的是
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
A．a 是最简单的有机化合物
B．b 在高温下被SiO2氧化成e
C．d 与血红蛋白结合的能力比O2强
D．将氨气和e 通入饱和食盐水中可得到NaHCO3
【变式训练2】（2024·湖南长沙·模拟预测）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
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
考点三 无机非金属材料
知识点1 传统无机非金属材料
1．无机非金属材料
(1)元素组成：无机非金属材料一般含有硅、氧元素
(2)特点：具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能
(3)物质组成：传统的无机非金属材料多为 ，如：制作餐具的陶瓷、窗户上的玻璃、建筑用的
水泥
2.传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
硅酸盐产品
水泥
玻璃
陶瓷
主要设备
水泥回转窑
玻璃窑
——
主要原料
石灰石和粘土
纯碱、石灰石、石英(过量)
黏土
反应原理
复杂的物理
化学变化
Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑
复杂的物理
化学变化
主要成分
3CaO·SiO2、
2CaO·SiO2
3CaO·Al2O3
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
Na2O·CaO·6SiO2
——
特性
水硬性(跟水掺和搅拌
后容易凝固变硬)
非晶体，无固定熔点，在一定范围内
软化可制成各种形状
抗氧化、抗酸碱腐
蚀、耐高温、绝缘
知识点2 新型无机非金属材料
1.新型陶瓷
(1)新型陶瓷的特点：新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面
具有很多新的特性和功能
(2)新型陶瓷的种类与用途
① ：俗称金刚砂，碳原子和硅原子通过共价键连接，具有类似金刚石的结构，硬度很大，可用
作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还耐高温，可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等
② ：高温结构陶瓷一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物等在高温下烧结而成，具有耐高
温、抗氧化、耐腐蚀等优良性能。与金属材料相比，更能适应严酷的环境，可用于火箭发动机、汽车发动
机和高温电极材料等
③ ：压电陶瓷主要有钛酸盐和锆酸盐等，能实现机械能与电能的相互转化。可用于滤波器、扬
声器、超声波探伤器和点火器等
④ ：透明陶瓷主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和氮化铝、氟化钙等非氧化物透明陶
瓷，具有优异的光学性能，耐高温，绝缘性好。可用于高压钠灯、激光器和高温探测器等
⑤ ：超导陶瓷在某一临界温度下电阻为零，具有超导性，可用于电力、交通、医疗等领域
2.碳纳米材料：碳纳米材料是一类新型的无机非金属材料
(1)类型：富勒烯、碳纳米管、石墨烯等
(2)用途：在能源、信息、医药等领域有广阔的应用前景
常见的碳纳米材料
结构特点
应用
富勒烯
由碳原子构成的一系列笼形分子的总
称
代表物C60开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳米管
由石墨片层卷成的管状物，具有纳米
尺度的直径
用于生产复合材料、电池和传感器等
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
等
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
考向1 考查传统无机非金属材料的分类和应用
例1 （2024·湖南长沙·一模）化学与生产、生活、科技密切相关，下列说法正确的是
A．SO2有一定的毒性，不能用作食品添加剂
B．杭州亚运会吉祥物“江南忆”机器人所采用的芯片主要成分为单晶硅
C．碳酸钡可用于肠胃X 射线造影检查
D．用于北京冬奥会礼仪服智能发热的石墨烯属于无机非金属化合物
【变式训练1】（2023·湖南郴州·三模）广东各博物馆馆藏文物丰富。下列文物的主要材料不属于无机非金
属的是
A．陶屋
B．白玉镂雕
C．龙耳锡底铜簋
D．广彩人物瓷盖盅
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式训练2】（2023·湖南岳阳·二模）下列关于无机非金属材料的说法中，不正确的是
A．高纯硅可用作半导体材料
B．门窗玻璃、混凝土桥墩、水晶镜片均含有
C．碳化硅(SiC)俗称金刚砂，具有优异的高温抗氧化性能，可用作耐高温半导体材料
D．用于北京冬奥会礼仪服智能发热的石墨烯属于无机非金属化合物
考向2 考查新型无机非金属材料的分类和应用
例2（2024·湖南衡阳·二模）下列表述正确的是
A．向紫色石蕊试液中通入SO2气体，溶液先变红后褪色
B．向某溶液中加入BaCl2溶液出现白色沉淀，再加入盐酸白色沉淀不溶解，说明该溶液一定有
C．在粗硅的制取中发生反应2C+SiO2
2CO↑+Si，可证明碳元素非金属性比硅强
D．SiO2可用于制造光导纤维，光纤是一种新型无机非金属材料
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
【变式训练1】（2024·湖南娄底·调研）“中国名片”的发展受到世界瞩目，化学功不可没。下列说法正确
的是
A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料
B．“神舟十三号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
C．“复兴号”车厢连接处关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于无机金属材料
D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
【变式训练2】（2024·湖南益阳·联考）化学助力科技，科技改变生活。下列说法正确的是
A．手机的芯片主要材料为二氧化硅
B．利用
合成脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变
C．用于人工骨骼的
、
生物陶瓷属于新型无机非金属材料
D．马拉松中处理运动员挫伤使用的氯乙烷汽化时断裂了共价键吸收大量的热
1．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有
和
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
2．（2022·湖南·高考真题）下列说法错误的是
A．氢键，离子键和共价键都属于化学键
B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
3．（2023·湖北·高考真题）工业制备高纯硅的主要过程如下：
石英砂
粗硅
高纯硅
下列说法错误的是
A．制备粗硅的反应方程式为
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
B．1molSi 含Si-Si 键的数目约为
C．原料气HCl 和
应充分去除水和氧气
D．生成
的反应为熵减过程
4．（2023·山东·高考真题）三氯甲硅烷
是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为
，熔点为
，易水解。实验室根据反应
，利用如下装置制备
粗
品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
(1)制备
时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有硅粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入
，一段时间后接通
冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为 ；判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的两处
缺陷是 。
(2)已知电负性
在浓
溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量
的
纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：① ，② (填操作名
称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为
，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为
(填标号)。测得样品纯度为 (用含
、
的代数式表示)。
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
21
