专题十三无机非金属材料（精讲）-2023年高考化学（原卷版）

专题十三无机非金属材料【核心素养】课标要求核心素养1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2．结合实例认识碳、硅及其化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。3．认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。宏观辨识与微观探析科学探究与创新意识科学精神与社会责任【思维导图】【重难点深度剖析】考点一：碳及其重要化合物1.碳单质种类主要有金刚石、石墨、C60、富勒烯等结构金刚石：正四面体空间网状结构；石墨：平面正六边层状结构物理性质金刚石：熔点高，硬度大、不导电；石墨：熔点高，质软、有滑腻感，能导电化学性质与O2反应O2充足时：O2不足时：与氧化物反应CuO：SiO2：H2O：与强氧化性酸反应浓硫酸：用途金刚石：用作切削刀具、装饰品等；作电极、高温润滑剂、铅笔芯等2.一氧化碳和二氧化碳物质COCO2物理性质无色气体、有毒、难溶于水无色无味的气体，能溶于水，固态CO2俗称干冰化学性质还原性：酸性氧化物的通性：CO2+H2OH2CO3；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O氧化性：；3.碳酸(H2CO3)弱酸、不稳定。碳酸(H2CO3)只能在水中存在。H2CO3在水中与CO2共存，因此常把CO2＋H2O当碳酸用。4．碳酸的正盐和酸式盐的比较正盐(COeq\o\al(2－,3))酸式盐(HCOeq\o\al(－,3))溶解性只有钾、钠、铵盐可溶一般都可溶热稳定性正盐>酸式盐>碳酸溶液pH同浓度的：正盐>酸式盐相互转化COeq\o\al(2－,3)eq\o(,\s\up12(①CO2＋H2O；②H＋),\s\do4(OH－))HCOeq\o\al(－,3)5．草酸、草酸盐的性质(1)草酸的性质草酸的化学式为H2C2O4，草酸晶体的化学式为H2C2O4·2H2O。①弱酸性：草酸为二元弱酸，酸性比醋酸的酸性强，电离方程式为H2C2O4H＋＋HC2Oeq\o\al(－,4)。②还原性：H2C2O4中C元素的化合价为＋3价，具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，反应的化学方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。③不稳定性：草酸晶体受热易分解，反应的化学方程式为H2C2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))CO↑＋CO2↑＋3H2O。(2)草酸盐的性质①(NH4)2C2O4溶于水，加热分解，由氨水和草酸溶液反应生成。②CaC2O4不溶于水、醋酸，溶于盐酸、稀硝酸，灼烧时转变成碳酸钙或氧化钙。③MgC2O4、FeC2O4不溶于水，可由对应的可溶性金属盐与草酸铵反应而得到，加热分解可得到对应金属氧化物。考点二：硅及其重要化合物1.硅(1)物理性质：晶体硅呈灰黑色、有金属光泽，导电性介于导体与绝缘体之间，熔、沸点高(2)化学性质：与氢氟酸反应：。与NaOH溶液反应：Si＋2NaOH＋H2O=。与O2反应：。(3)硅的制备石英砂eq\o(→,\s\up12(①焦炭),\s\do4(高温))粗硅eq\o(→,\s\up12(②氯气),\s\do4(加热))SiCl4eq\o(→,\s\up12(③氢气),\s\do4(高温))高纯硅反应①：。反应②：。反应③：。(4)硅的用途：半导体材料，太阳能电池、计算机芯片等。2.二氧化硅二氧化硅存在二氧化硅存在于沙子、石英、水晶、玛瑙中晶体类型原子晶体结构空间立体网状结构，不存在单个分子物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水化学性质①与水反应不反应②与酸反应只与氢氟酸反应：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O③与碱反应SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)④与盐反应如与Na2CO3反应：⑤与碱性氧化物反应如与CaO反应：用途光导纤维、光学仪器、电子部件3.硅酸及硅酸盐(1)硅酸的性质与用途(2)硅酸盐①定义：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。②表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。③硅酸钠(Na2SiO3)☑白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。☑与较强的酸反应，如与盐酸反应的化学方程式为Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓；与CO2水溶液反应的化学方程式为Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。☑用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。考点三：无机非金属材料1、传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料比较。水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑2、新型无机非金属材料①以硅为主体的硅芯片、硅太阳能电池。②以二氧化硅为主体的光导纤维。③新型陶瓷：高温结构陶瓷(碳化硅、氮化硅)；压电陶瓷(钛酸盐和锆酸盐)；透明陶瓷(氧化铝、氧化钇、氮化铝、氟化钙)；超导陶瓷等。④碳纳米材料：富勒烯、碳纳米管、石墨烯。【链接四年高考】（2022·浙江）下列说法不正确的是(

)A.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，常用于制造光导纤维

B.高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明

C.氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料

D.用石灰右石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏（2022·湖南）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（2022·广东）广东一直是我国对外交流的重要窗口，馆藏文物是其历史见证。下列文物主要由硅酸盐制成的是(

)文物选项A.南宋鎏金饰品B.蒜头纹银盒C.广彩瓷咖啡杯D.铜镀金钟座（2019·新课标卷Ⅲ）化学与生活密切相关。下列叙述错误的是(

)A.高纯硅可用于制作光感电池 B.铝合金大量用于高铁建设

C.活性炭具有除异味和杀菌作用 D.碘酒可用于皮肤外用消毒（2021·浙江）铝硅酸盐型分子筛中有许多笼状空穴和通道如图，其骨架的基本结构单元是硅氧四面体和铝氧四面体，化学组成可表示为代表金属离子。下列推测不正确的是（）A.常采用水玻璃、偏铝酸钠在强酸溶液中反应后结晶制得分子筛

B.若，则为二价阳离子

C.调节硅铝比的值，可以改变分子筛骨架的热稳定性

D.分子筛中的笼状空穴和通道，可用于筛分分子（2020·北京）近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是(

)A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料钛合金

B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镍

C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料液氢

D.“”飞机身使用的复合材料碳纤维和环氧树脂（2021·重庆）“垃圾分类记心上，魅力山城新时尚”，下列可回收物中，主要成分为无机非金属材料的是(

)A.普通玻璃 B.不锈钢锅

C.矿泉水瓶 D.棉麻织物（2021·福建）建盏是久负盛名的陶瓷茶器，承载着福建历史悠久的茶文化。关于建盏，下列说法错误的是(

)A.高速烧结过程包含复杂的化学变化 B.具有耐酸碱腐蚀、不易变形的优点

C.制作所用的黏土原料是人工合成的 D.属硅酸盐产品，含有多种金属元素9.（2020·浙江）是硅酸盐水泥的重要成分之一，其相关性质的说法不正确的是(

)A.可发生反应：

B.具有吸水性，需要密封保存

C.能与反应生成新盐

D.与足量盐酸作用，所得固体产物主要为10.（2020·浙江）下列说法不正确的是(

)A.二氧化硅导电能力强，可用于制造光导纤维

B.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的

C.钠着火不能用泡沫灭火器灭火

D.利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放【链接两年模拟】（2022·四川成都七中4月份模拟）化学与人类社会密切相关。下列说法正确的是（）A.“天问一号”使用的新型增强铝基复合材料不属于新型硅酸盐材料

B.我国科学家首次利用和人工合成淀粉是纯净物

C.宋王希孟千里江山图卷中的绿色颜料主要成分是

D.北京冬奥会所用的滑雪板复合层采用玻璃纤维制作，它属于天然有机高分子（2022·重庆高考三调）年北京向世界呈现了一场绿色、科技的冬奥会，下列材料属于非金属单质的是(

)冰墩墩的聚氯乙烯外壳“飞扬”火炬中的碳纤维树脂复合材料首钢大跳台的“钢”颁奖礼服中的石墨烯（2022·重庆市模拟）化学与社会、生活、生产密切相关，下列有关说法错误的是(

)A.年北京冬奥会开幕式上绚丽多彩的焰火，主要利用了“焰色反应”的知识

B.航天员所穿航天服的主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，它是一种新型无机非金属材料

C.“闽鹭”是我国制造的第四艘船。船底镶嵌锌块，锌作正极，以防船体被腐蚀

D.低碳生活需要节能减排，使用太阳能代替化石燃料，可减少温室气体的排放（2022·湖北省模拟）化学与生活、社会、科技息息相关。下列说法正确的是(

)A.丝绸、棉布制品使用添加蛋白酶的洗衣粉漂洗效果较好

B.“华为麒麟”中芯片的主要成分是二氧化硅

C.白酒中混有少量塑化剂，少量饮用对人体无害，可通过过滤除去

D.油条对胃酸有抑制作用，并且对某些胃病有一定的疗效（2022·广东佛山市南海区高考模拟）中华传统文化中蕴含诸多化学知识，下列诗句与涉及的化学知识不相符的是(

)选项诗句化学知识雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋与反应生成千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲的受热分解大邑烧瓷轻且坚，扣如哀玉锦城传陶瓷属于硅酸盐材料落红不是无情物，化作春泥更护花体现了自然界中的碳循环（2022·广东模拟）“一箭十三星长征六号运载火箭发射成功”，此次“长征六号”运载火箭搭载发射了卫星、天雁卫星、北航空事卫星一号、八一星，其中天雁卫星是全球首颗第六代移动通信试验卫星。下列说法错误的是(

)A.聚四氟乙烯树脂可作印刷电路板材料，聚四氟乙烯树脂是有机材料

B.火箭发动机的喷管需用到钨铜复合材料，该材料具有良好的耐高温性能

C.“长征六号”采用了液氧一煤油发动机，煤油是取之不尽、用之不竭的一次能源

D.砷化家材料制成的晶体管可用于，砷化镓是半导体材料（2022·福建省福州市模拟）年北京冬奥会和冬残奥会通过科技助力“碳中和”，体现绿色环保理念。下列说法错误的是(

)A.冬奥会火炬“飞扬”采用碳纤维与树脂复合材料，对比传统金属材质，碳纤维密度小、强度高

B.冬奥会火炬用加入金属盐类的氢气为燃料，火焰并非淡蓝色是由于金属盐类的焰色反应，焰色反应属于化学变化

C.冬奥会采用二氧化碳跨临界直冷制冰代替氟利昂等制冷剂，具备环保节能、来源广泛、安全无毒等优点

D.冬奥会颁奖花束所用的编织材料是以羊毛为原料的绒线，其主要成分为蛋白质（2022·邯郸市一模）劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识解释错误的是(

)选项劳动项目化学知识社区服务垃圾分类：废纸、塑料、玻璃均属于可回收物废纸、塑料、玻璃均属于无机非金属材料学农活动：波尔多液可用于防治植物的病虫害能使蛋白质变性家务劳动：用热的纯碱水溶液刷洗油污纯碱的水溶液呈碱性，油脂在碱性条件下可水解自主探究：制作西红柿电池原电池原理（2022·广东省深圳市模拟）年月北京和张家口联合成功举办了第届冬季奥运会。下列有关说法错误的是(

)A.场馆建筑膜材料乙烯与四氟乙烯的加聚产物属于有机高分子材料

B.“飞扬”火炬中燃料为氢气，氢气燃烧只产生水，为清洁能源，绿色环保

C.制作“冰墩墩”“雪容融”的部分材质为纯羊绒，羊绒不属于天然高分子化合物

D.冬奥会奖牌设计参考了西汉越王墓同心圆纹玉璧，玉的主要成分为硅酸盐（2022·湖北省武汉市高考模拟）碳元素在无机与有机世界扮演着重要角色。下列说法错误的是(

)A.可用于测定文物年代 B.固态二氧化碳可用于人工降雨

C.纤维素可为人体活动提供能量 D.石墨与金刚石互为同素异形体（2022·安徽省三模）年月日，第二十四届冬奥会在北京开幕，北京成为世界上首个“双奥之城”。本届冬奥会背后蕴含了很多科技成果，下列说法正确的是（）A.颁奖礼服内添加了石墨烯发热材料，石墨烯和是同位素

B.冬奥火炬“飞扬”使用氢气作为燃料，氢能属于新能源

C.吉祥物冰墩墩的外壳使用了有机硅橡胶材料，属于硅酸盐材料

D.国家速滑馆的冰面是采用超临界二氧化碳流体跨临界直冷制冰技术打造的，该过程是化学变化（2022·广东深圳模拟）根据乐器的制作材料可对中国古典乐器进行分类。下列对乐器类别及制作材料的相关描述不正确的是(

)选项乐器类别及制作材料描述琴“丝”类：蚕丝可用于制琴弦蚕丝仅由碳、氢、氧元素组成编钟“金”类：青铜可用于铸造编钟青铜是我国使用最早的合金陶埙“土”类：陶土可用于烧制陶瓷埙陶瓷属于