第04講碳、硅及無機非金屬材料

目錄

oi考情解碼?命題預(yù)警............................................................

02體系構(gòu)建?思維可視............................................................

03核心突破?靶向攻堅.............................................................

考點一硅和二氧化硅.................................................................

知識點1硅單質(zhì)的性質(zhì)及用途.........................................................

知識點2二氧化硅的性質(zhì)及用途.......................................................

重

【思維建模】"結(jié)構(gòu)—性質(zhì)-制備＞應(yīng)用"四步分析法

考向2考查硅酸鹽及高純硅的工業(yè)制備.................................................

【思維建?！恐苽涓呒児柽^程中的三個易錯點

考點二碳及其重要化合物.............................................................

知識點1碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì).........................................................

知識點2碳的氧化物.................................................................

知識點3碳酸及碳酸鹽...............................................................

考向1考查碳及其化合物的性質(zhì).......................................................

考向2考查碳及其化合物的實驗探究...................................................

難

知識點1傳統(tǒng)硅酸鹽材料.............................................................

知識點2新型無機非金屬材料.........................................................

考向1考查傳統(tǒng)硅酸鹽材料及性能.....................................................

【思維建?！總鹘y(tǒng)無機非金屬材料的分類和應(yīng)用解題思維模型

考向2考查新型無機非金屬材料的性能及應(yīng)用...........................................

【思維建?！繜o機非金屬材料四個易錯點

04真題溯源?考向感知.............................................................

01

考情解碼-命題預(yù)警

考點要求考察形式2025年2024年2023年

云南卷T1,3分新課標(biāo)卷T7,6分浙江1月卷T7,2分

碳及其主要化合因選擇題湖北卷T1,3分北京卷T8,3分天津卷T5,4分

物的性質(zhì)及應(yīng)用□非選擇題河北卷T1,3分廣東卷T7,3分

甘肅卷T4,3分河北卷T4,3分

湖北卷T3,3分

云南卷T7,3分

硅及其主要化合國選擇題全國甲卷T8,6分河北卷T2,3分

湖北卷T3,3分

物的性質(zhì)及應(yīng)用口非選擇題廣東卷T3,3分天津卷T4,4分

陜晉青寧卷卷T3,3分

廣東卷T3,3分

江西卷T1,3分

河北卷T1,3分

新型無機非金屬因選擇題天津卷T1,6分浙江6月卷T1,2分

甘肅卷T1,3分

材料□非選擇題廣東卷T1,3分廣東卷T1,3分

陜晉青寧卷卷T1,3分

河北卷T1,3分

考情分析：

1.從考查題型和內(nèi)容上看，近幾年高考命題以選擇題和非選擇題呈現(xiàn)，且以選擇題為主，考查碳、硅及

其化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用等知識，題目難度一般較小。主要集中在直接考查碳、硅及其氧化物的結(jié)

構(gòu)、性質(zhì)，硅的工業(yè)制備、二氧化硅的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等；以傳統(tǒng)文化、先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為素材考查無機非金

屬材料的組成、性質(zhì)、應(yīng)用等；以水煤氣變換為載體，考查蓋斯定律、化學(xué)平衡等化學(xué)反應(yīng)原理的內(nèi)容。

2.從命題思路上看，側(cè)重從晶體結(jié)構(gòu)、物質(zhì)類型、化合價等方面多角度、多層次分析、認(rèn)知碳、硅兩種

元素的單質(zhì)及其重要化合物；以無機非金屬材料為載體考查化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)；通過二氧化碳

對環(huán)境的影響的考查，樹立低碳綠色可持續(xù)發(fā)展意識。

預(yù)計2026年，二氧化碳、硅、二氧化硅的性質(zhì)和用途仍是高考命題的熱點，硅酸鹽及材料可能會有所增

力口，可能會以新材料的制備為背景考查與之相關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識為主。復(fù)習(xí)構(gòu)成中應(yīng)注意從物質(zhì)所屬類

型、晶體結(jié)構(gòu)、化合價等多角度、多層次分析碳、硅元素單質(zhì)及其化合物；領(lǐng)會“碳中和”，強化將碳和

水反應(yīng)生成水煤氣融入到化學(xué)反應(yīng)原理之中，加強理論與實際相結(jié)合、運用化學(xué)理論解決實際問題的能

力和將化學(xué)成果應(yīng)用于生產(chǎn)、生活的意識。

復(fù)習(xí)目標(biāo)：

L了解碳、硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識這些物質(zhì)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。

2.結(jié)合實例認(rèn)識碳、硅及其化合物性質(zhì)的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。

3.通過從材料組成和性質(zhì)的角度對生活中常見的無機非金屬材料進(jìn)行分析，并能科學(xué)合理地使用。

02

體系構(gòu)建-思維可視

U

碳原子結(jié)構(gòu)及存在形式自然界中以化合態(tài)和渡離態(tài)存在

碳單質(zhì)的同素異形體金剛石、石墨.足球烯、

常見碳單質(zhì)的結(jié)

金剛石：正四面共構(gòu)，型雜化，窗熔點，硬度大，丕導(dǎo)電

構(gòu)和物理性質(zhì)

單質(zhì)碳的結(jié)構(gòu)石墨：曷筠構(gòu)，生涂化，茴熔點，硬度小，能導(dǎo)電

及的物理性質(zhì)

分子結(jié)構(gòu)由開五點形和正六邊舲E

列，SPz雜化,丕導(dǎo)電

與53：2C+O2=2CO（O2不足），C+O2=CO2（O2碇）

碳單質(zhì)

與CuO的：2CuO+C=2Cu+CO2t6臺煤金屬）

碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)與FezOs反應(yīng)：Fe2O3+3C=2Fe+3cOt（冶煉金屬）

與濃硫酸反應(yīng)：C+2HzSO,濃）=91+2s。21+2心0

與濃硝酸反應(yīng)：C+4HNO3（濃）=CO2t+4NG>2l+2H2。

金剛石：刻X、鉆頭、裝飾品

石墨：鉛筆芯、曳極、潤滑劑、珀提

碳單質(zhì)的用途木炭和活性炭：吸附色素、除臭、防毒面具、；水箱除味劑

可燃性：燃料，家庭取暖、

還原性：冶煤金屬，如銅、

物理性質(zhì)CO和CC>2的物理特性

碳及其化CO的還原性，可以與。2、金屬氧化物等發(fā)生反應(yīng)

合物9例反應(yīng)、與堿性氧13反應(yīng)、與

Ca（CIO）2鹽溶液反應(yīng)

碳的氧化物CO2的酸性和氧

與CSJ^:C5+C=2CO;

與Mg反應(yīng)：2Mg+CC）2=2MgO+C

用途一（CO:燃料、；小輻

CO2:迎、制汽水、植物肥料、化工原料

碳酸的性質(zhì)弱酸性、不穩(wěn)定，常用COz+HQ代替HzCCh

球雌鹽

碳酸鹽的比較—正鹽和酸式鹽的比較

CO?的主要來源含碳燃料的燃燒

碳元素在自然界

中的循環(huán)自統(tǒng)消耗CQ

溶于江水、海水中，光合作用，巖石風(fēng)化

的主要反應(yīng)

與堿溶液的反應(yīng)反應(yīng)原理和溶質(zhì)成分判斷

CO2與堿、爵

液的反應(yīng)規(guī)律

CO2^^溶液的反應(yīng)強酸制弱酸原理的應(yīng)用

存在、結(jié)構(gòu)與物」硅元素原子用K、電子再而、晶體雎構(gòu)

理性質(zhì)\晶體硅：灰黑色、硬而脆、導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間

Si+4HF=SiF4t+2H2t

與HENaOH.F2.

化學(xué)性質(zhì)Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2t

02.Q2.C的反應(yīng)

單質(zhì)硅Si+2F2=SiF4

用途半導(dǎo)體材料、太陽能電池、計算機芯片:、耐酸設(shè)備

制備原理和流程

SiO2+2C=Si+2COt

高純硅的制備

Si+3HCI=SiHCI3+H2

SiHCI3+H2=Si+3HCI

存在和物理性質(zhì)0自然界中的存在形式，的物理特性

SiO+2NaOH=NaSiO+HO

酸性氧化物，與2232

■臺—

堿、雌M僅以—■SiO2+CaO=CaSiO3

二氧化硅一

'SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO21

硅及其化水晶可用于電子工Ik的部件、光學(xué)儀器、工藝品。

合物，$02。制光導(dǎo)纖維的重要原料。

較純的石英用于制造石英玻璃，石英玻璃常用來制

造耐盲溫的化學(xué)儀器。

石英砂用于制題的原料及建筑材料。

物理性質(zhì)—白色膠狀物質(zhì)，丕溶于水，能形成股體

/弱酸性，丕穩(wěn)定性

附百T

<H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O

（通過亙?nèi)苄怨杷猁}與其他酸反應(yīng)制得

制備和用途~\

《硅膠作催化劑載體和王燥劑

概念和氧化物表_由硅一氫和金屬組成的化合物的總稱，常用

示方法一量化物的形式表示法

硅酸鹽-物理性質(zhì)：自色、且溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱21演，有黏性，水溶液顯堿性。

化學(xué)性質(zhì)一與酸性較Na2SiO3+2HCI=2NaCI+H2SiO3l

硅酸鈉（NazS。--

硅酸強的酸反應(yīng)：

HNa2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3l

用途：黏合劑、防腐劑、耐火阻蟋材料

/主要含桂一氧等元素，耐茴溫、抗腐飩.硬度直

組除吩類T

［成邠■分類

材料

傳統(tǒng)無機3E金屬（硅酸鹽產(chǎn)品中，水泥和陶瓷的共同原料是黏土

無段E金材料比較［水泥和玻璃的共同原料是石灰石

屬材料含義和性能—置純度含硅元素的材料，特殊光學(xué)和電學(xué)性能

碳化硅（SiC）:硬度太，耐氤器遢化性能，可用

材料

作耐置溫材料、耐高溫半導(dǎo)體材料等

代表物

碳納米材料：包括富勒烯、碳納米管、石琴等

■03

核心突破-靶向攻堅

PU

?考點一硅和二氧化硅?

Q會Q?

知識點1硅單質(zhì)的性質(zhì)及用途

i.硅元素的存在及性質(zhì)

（1）存在：硅在地殼中的含量僅次于氧，為26.3%。硅是一種親氧元素，在自然界僅以化合態(tài)的形式存在,

主要以硅酸鹽（地殼中的大多數(shù)礦物）和氧化物（如水晶、瑪瑙）的形式存在。

（2）物理性質(zhì)：晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石,熔、沸點很高、硬

度大，導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料。

（3）化學(xué)性質(zhì)：

（04）284

硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖為小,最外層有4個電子，反應(yīng)中既不容易得到電子，也不容易失去電子。

①常溫下不活潑，一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)，但可以與氟、氫氟酸、堿反應(yīng)。

與F2反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+2F?==SiF4；

與HF反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+4HF=SiF4f+2H

與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+2NaOH+H2O=Na，SiO3+2H2l。

②在加熱的條件下可以與氧氣、氯氣等反應(yīng)：Si+O2=SiO2>Si+2ChdsiC14

③粗硅的制?。篠iO2+2C^^Si（W）+2COT。

2.單質(zhì)硅的制備——硅在自然界中以化合態(tài)存在，工業(yè)上常以二氧化硅為原料來制取單質(zhì)硅

（1）常用方法：

①用碳還原二氧化硅制備粗硅：SiO?+2C1Hl'皿Si（粗）+2COf

②將粗硅先與氯氣反應(yīng)，其產(chǎn)物用氫氣還原制備純硅：

Si（粗）+2Cl2=SiCl4,SiCl4+2H2皇*Si（純）+4HC1

得分速記

①粗硅制備時，要隔絕空氣，在電爐中進(jìn)行，且生成的是CO而不是C02。

②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與氯氣反應(yīng)生成的SiC14中也含有CC14等雜質(zhì)，經(jīng)過分緇提純SiC14后，再用H2還

原，得到高純度的硅。

③硅與NaOH溶液的反應(yīng)中，還原劑是硅，氧化劑是土，該反應(yīng)可理解為分兩步進(jìn)行。首先，硅與水反應(yīng)

生成HzSiCh和H2：Si+3H2O=H2SiO3+2H2T;然后，ESiCh與NaOH反應(yīng)：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3

4e-

I1.

+2H2O?當(dāng)標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時，應(yīng)表示為：Si+2Na°H+.3H2°^=Na2SiQ,+2H2T+2H2°。

(2)工業(yè)制備高純硅：

焦炭|——

HC1|-----------------------------

①工業(yè)流程：LJL_

180000C

②主要反應(yīng)：SiO2+2C=Xl￡Si(粗)+2COf、Si(粗)+3HCI^^SiHC13+H2、

1mop

SiHCb+Hz^^^Si(純)+3HC1

3.硅單質(zhì)的用途

①利用其半導(dǎo)體性能可以制成計算機、通信設(shè)備和家用電器等的芯片J

②太陽能光伏電站、人造衛(wèi)星和電動汽車等的硅太陽能電池；

③單質(zhì)硅常用作生導(dǎo)體材料和合金材料

.得分速記

①非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸作用，但Si卻能與氫氟酸作用：Si+4HF===SiF4t+2H2To

②非金屬單質(zhì)一般不導(dǎo)電，但非為半導(dǎo)體,有一定的導(dǎo)電能力。

③Si的還原性大于C,但C卻能在高溫下還原出Si:SiO2+2C===Si+2COto

④非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出，但Si例外，化學(xué)方程式：Si+2NaOH+H2O===Na2SiC)3+2比1。

知識點2二氧化硅的性質(zhì)及用途

1.二氧化硅(SiO2)

(1)存在：SiC)2廣泛存在于自然界中，SiC>2的存在形式有結(jié)晶形和無定形兩大類，水晶、瑪瑙、的主要成

分是結(jié)晶的二氧化硅,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅。

(2)物理性質(zhì)：硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水。

（3）結(jié)構(gòu):圖甲圖乙

①二氧化硅晶體是共價晶體,是由硅原子和氧原子構(gòu)成的;

②二氧化硅晶體中硅原子和氧原于的個數(shù)比為上2；

③二氧化硅晶體中Si原子與Si—O鍵的比為L4,即ImolSiO2晶體中約含4NA個Si—O共價鍵。

（4）化學(xué)性質(zhì)：

①具有酸性氧化物的通性：SiC>2是酸性氧化物，是硅酸的酸酎，難溶于于水。

SiCh與NaOH溶液反應(yīng)化學(xué)方程式：SiOz+ZNaOH—NazSiCh+H?。

SiCh與堿性氧化物反應(yīng)：SiCh+CaO^^CaSiOa

②Si。2的弱氧化性：SiCh+2C皇遇Si+2cOf

③）SiCh與氫氟酸（HF）反應(yīng)化學(xué)方程式：SiO2+4HF=SiFC+2H2。（用氫氟酸刻蝕玻璃）

得分速記

①盛裝NaOH、Na2cO3等堿性溶液的玻璃試劑瓶應(yīng)用拯電塞或袈主塞，而不能用磨口玻璃塞,盛裝硅酸鈉

溶液的試劑瓶也不能用邀超塞（硅酸鈉是一種礦物膠，粘性大）。

②氫氟酸可較快腐蝕玻璃，可用氫氟酸刻蝕玻璃,不能用玻璃瓶保存氫氟酸而應(yīng)用塑杜瓶。

③石英耳娟丕熊熔融氫氧化鈉等堿性固體。

（5）用途：光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件、沙子作建筑材料等。

2.硅酸（HzSiCh）

（1）硅酸的性質(zhì)及用途

物理硅酸是亙色膠狀沉淀

性質(zhì)

①弱酸性：唯一丕渣工水的二元弱酸（酸性比碳酸的酸性襄），硅酸丕能使紫色石蕊溶液變

紅色；

化學(xué)②不穩(wěn)定性（化學(xué)方程式）：H2SiO3^^SiO2+H2O

性質(zhì)

③與堿溶液反應(yīng)化學(xué)方程式：HzSiCh+2NaOH=Na2SiC）3+2H?O

硅酸濃度小時可形成硅酸溶膠，硅酸濃度較大時，則形成透明的、膠凍狀的硅酸凝膠。硅

用途酸凝膠經(jīng)干燥脫水得到多孔的硅酸干凝膠，稱為“硅膠”。硅膠多孔，吸附水分能力強，

常用作實驗室和袋裝食品、瓶裝藥品的干燥劑,也可以用作催化劑的載體

（2）硅酸的制備一一實驗室常用可溶性硅酸鹽與酸反應(yīng)制取硅酸

在試管中加入3~5mLNazSiCh溶液（飽和NazSiCh溶液按1:2或1:3的體積比用水稀

實驗過程釋），滴入1~2滴酚醐溶液，再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸，邊加邊振蕩，至溶液紅

色變淺并接近消失時停止。靜置。仔細(xì)觀察變化過程及其現(xiàn)象

I卜酚酰溶液

J卜稀鹽酸

實驗操作

0也滴有酚歆的

守溶液

目一NazSQ溶液NazSQ

溶液由紅色變?yōu)闊o色，有白色膠狀沉淀物

實驗現(xiàn)象溶液變?yōu)榧t色

生成

實驗結(jié)論Na2SiO3溶液呈堿性硅酸為不溶于水的白色固體

化學(xué)方程式NazSiOa+2HCl=H2SiC）3（膠體）+2NaCl

得分速記

①含硅化合物的特殊性：

a.SiCh是皿Qi的酸肝，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiC>3。

b.無機酸一般易溶于水，但HzSiCh雎溶于水。

c.因H2c。3的酸性大于H?SiC）3，所以在Na2SiO3溶液中通入C02能發(fā)生下列反應(yīng)：

Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO31+Na2cO3,但在高溫下熊發(fā)生SiO2+Na2CO3====Na2SiO3+CO2T。

②不要混淆二氧化硅和硅的用途：用于制作光導(dǎo)纖維的是&6，用于制作半導(dǎo)體材料、計算機芯片的是曼

體硅。

③熟悉幾種常見飾品的主要成分：水晶、石英、瑪瑙的主要成分是皿；珍珠的主要成分是CaCCh;鉆石

是金剛石;寶石的主要成分是AhQi。

Q命Q?

考向1考查硅及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用

H2024年，我國具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的“龍芯”22歲了。下列關(guān)于硅及其化合物的敘述不正確的是

①二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都是空間四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

②SiCh既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物

③晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，能制成計算機芯片、太陽能電池板，光導(dǎo)纖維

④NazSiCh溶液俗稱“水玻璃”，可作木柴防火劑，也可用來制備硅膠

⑤SiCh分子是由兩個氧原子和一個硅原子組成的

⑥SiCh和CO2性質(zhì)相似，可溶于水生成硅酸

⑦常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以自然界中的硅大部分以游離態(tài)存在

A.②③⑤⑥⑦B.①⑤⑥⑦

C.③④⑤⑥D(zhuǎn).①③④

【答案】A

【解析】二氧化硅的晶體與金剛石均是共價晶體，空間結(jié)構(gòu)相似，都是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，①正確；SiO2能與

HF反應(yīng)，不能與其他酸反應(yīng)，能與NaOH反應(yīng)生成鹽和水，屬于酸性氧化物，②錯誤；晶體硅是良好的半

導(dǎo)體材料，能制成計算機芯片、太陽能電池板，不能制成光導(dǎo)纖維，③錯誤；NazSiCh溶液俗稱“水玻璃”，

可作木柴防火劑，通入二氧化碳反應(yīng)生成硅酸，可用來制備硅膠，④正確；SiCh是共價晶體，不存在分子,

SiCh晶體中。與Si的原子個數(shù)比為2：1,⑤錯誤；SiCh和CO?性質(zhì)相似，但不溶于水，不能和水反應(yīng)生

成硅酸，⑥錯誤；常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，自然界中的硅大部分以化合態(tài)存在，⑦錯誤。

思維建?！苯Y(jié)構(gòu)一性質(zhì)-制備-應(yīng)用”四步分析法

(1)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)

①硅：金剛石結(jié)構(gòu)一高熔點、半導(dǎo)體性

②SiC)2：四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一高硬度、化學(xué)惰性

(2)性質(zhì)推導(dǎo)應(yīng)用

①硅的半導(dǎo)體性：芯片、太陽能電池

②SiCh的光學(xué)透明性：光纖、光學(xué)儀器

(3)與硅有關(guān)的工藝聯(lián)系

①工業(yè)制硅：SiO2+2C奧堡Si(粗)+2COf

②玻璃制備：Na2cO3+SiO?基逞Na2SiCh+CO2T

(4)實驗探究

①硅酸制備：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3；+2NaCl

②HF刻蝕玻璃實驗

【變式訓(xùn)練1?變考法】(2025?四川八省?聯(lián)考卷)下列對有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)或性質(zhì)的解釋不合理的是

選項實例解釋

P0C13和PC*的空間結(jié)構(gòu)

APOCh和PC14+中P原子軌道的雜化類型均為sp3

都是四面體形

NO2\NO3-、NO2-的鍵角

B孤電子對與成鍵電子對之間的斥力大于成鍵電子對之間的斥力

依次減小

CSiF4>SiC14、SiBr4>Sil4SiX4均為分子晶體，隨著相對分子質(zhì)量增大，范德華力增大

的沸點依次升高

鄰硝基苯酚的熔點低于對前者存在分子內(nèi)氫鍵，后者存在的分子間氫鍵使分子間作用力大

D

硝基苯酚于前者

【答案】B

<1x74x1

【解析】A項，POCb的中心P原子價層電子對數(shù)是4+；=4,因此采用sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)為四面

體形；PC*的中心P原子價層電子對數(shù)是4+±空―4,因此也是采用sp3雜化，空間結(jié)構(gòu)為四面體形，A

正確；B項，N02+的中心N原子價層電子對數(shù)是2+/券工=2,無孤對電子，因此N采用sp雜化，空間

結(jié)構(gòu)為直線形，鍵角為180。；NO3一的中心N原子價層電子對數(shù)是3+型產(chǎn)=3,無孤對電子，因此N采

用sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，鍵角為120。；NO2一的中心N原子價層電子對數(shù)是2+牝苧0=3,有

1對孤對電子，因此N采用sp2雜化，由于孤電子對與成鍵電子對之間的斥力大于成鍵電子對之間的斥力，

導(dǎo)致其鍵角小于120°,NO2\NO3>NO2-的鍵角依次減小，這不僅與與孤電子對與成鍵電子對的作用力有

關(guān)，也與中心N原子的雜化類型有關(guān)，B錯誤；C項，SiX4均為分子晶體，分子之間以分子間作用力結(jié)合。

隨著物質(zhì)分子的相對分子質(zhì)量增大，范德華力逐漸增大，因此SiF4、SiC14、SiBn、Sil的熔沸點逐漸升高,

C正確；D項，對硝基苯酚的分子間不僅存在范德華力，還存在氫鍵，使其熔沸點升高；而鄰硝基苯酚分

子內(nèi)存在氫鍵，分子之間只存在范德華力，使物質(zhì)的熔、沸點比存在分子間氫鍵的對硝基苯酚低，故物質(zhì)

的沸點：鄰硝基苯酚的熔點低于對硝基苯酚，D正確；故選B。

【變式訓(xùn)練2?變題型】（2025?四川?押題卷）利用下列實驗裝置及藥品能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?/p>

光潔的鐵絲

冷水

片混有NH4cl

的SiC）2

=4A

■

A.除去SiC>2中的NH4clB.驗證純堿中是否含K2cO3

J-BaCk溶液

―

電石與水

反應(yīng)后的氣體

D酸性高鍋

嫌鉀溶液

曾待測液二，

C.驗證Na2sO3溶液是否部分變質(zhì)D.驗證電石與水反應(yīng)產(chǎn)生了乙快

【答案】A

【解析】A.NH4cl受熱易分解，而二氧化硅不會，分解生成的氨氣和氯化氫氣體在燒瓶底部能重新化合成

氯化鏤，故A能達(dá)到實驗?zāi)康?；B.利用焰色反應(yīng)來檢驗純堿中是否含K2c03,還需一塊藍(lán)色鉆玻璃片，

故B不能達(dá)到實驗?zāi)康腃.Na2s。3溶液若部分變質(zhì)會含有Na2SO4,但Na2sCh和Na2SO4遇到氯化鋼溶液都

會反應(yīng)生成白色沉淀，故C不能達(dá)到實驗?zāi)康?；D.電石中含有雜質(zhì)，與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體除了乙烘外，

還含有硫化氫、磷化氫等氣體，它們也能使酸性高錦酸鉀溶液褪色，則要驗證電石與水反應(yīng)是否產(chǎn)生了乙

煥，還需在通入酸性高鎬酸鉀溶液之前把它們除去，故D不能達(dá)到實驗?zāi)康?。答案A。

【變式訓(xùn)練3?變載體】(2025?四川成都實外教育集團(tuán)?聯(lián)考)有機硅有工業(yè)味精之稱，是對含硅有機化合物

的統(tǒng)稱。二苯基-二甲氧基硅烷是一種典型的有機硅化合物。下列分析正確的是

H3COOCH3

A.分子式為Ci4Hi8O2SiB.除H以外所有原子可能共平面

C.Imol該物質(zhì)最多與6molH2發(fā)生加成反應(yīng)D.該分子的一氯取代物有6種

【答案】C

【解析】A.根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式得到該分子式為Ci4Hl6ChSi,故A錯誤；B.由于Si是sp3雜化，與Si相連的原

子不可能全部共平面，故B錯誤；C.Imol該物質(zhì)含有2moi苯環(huán)，因此最多與6moiH2發(fā)生加成反應(yīng)，故

C正確；D.根據(jù)結(jié)構(gòu)分析，苯環(huán)有對稱性，該分子有四種位置的氫，因此該分子的一氯取代物有4種，故

D錯誤。綜上所述，答案為C。

考向2考查硅酸鹽及高純硅的工業(yè)制備

甌(2025?四川達(dá)州市?二診)在給定條件下，下列制備或處理過程涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化均可實現(xiàn)的是

A.制鎂工業(yè)：海水嶼0憶》Mg(OH)2貫—MgO電解＞Mg

B.去除難溶物：CaCC)3飽和Na2s。"溶液＞caSC)4鹽酸＞CaCU

c.制備硫酸：硫黃足盤＞scv電JH2so4

D.制備高純硅：粗硅黑＞SiHCL受＞高純硅

fnjftnlJfraJiniL

【答案】D

【解析】A.工業(yè)制鎂通常通過Ca(OH)2與海水中的MgCL發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生Mg(0H)2沉淀而不是NaOH；

且是電解熔融的MgCL,而非燃燒Mg(0H)2生成的MgO；電解MgO需要極高溫度，成本高，不符合實際

工業(yè)流程，A錯誤；B.CaCCh與飽和Na2s04溶液反應(yīng)生成CaSCU的轉(zhuǎn)化可能實現(xiàn)(Q＞Ksp),但CaSCU與

鹽酸不反應(yīng)，第二步無法實現(xiàn)，B錯誤；C.硫磺與足量氧氣反應(yīng)只能得到SO2,SCh與H2O反應(yīng)得到H2s。3,

C錯誤；D.粗硅與HC1高溫生成SiHCb,再與H2高溫還原為高純硅，符合工業(yè)制備高純硅的流程，D正

確；故合理選項是D。

思維建模制備高純硅過程中的3個易錯點

(1)用焦炭還原SiO2,焦炭足量，反應(yīng)產(chǎn)物是co

而不是CO2;

3

(2)整個過程中不能混入水蒸氣，SiHCb、SiCU

個

易能與水發(fā)生反應(yīng)：

錯SiHCl+3HO^HSiOI+3HC1+Ht、

點32232

SiCl4+3H2O=H2SiO3I+4HC1；

(3)粗硅中含碳單質(zhì)等雜質(zhì)，與Ck反應(yīng)生成的

SiCL中含有CC14等雜質(zhì)，經(jīng)過分便提純SiCL后,

再用還原，即可得到高純硅

【變式訓(xùn)練2?變考法】(2025?浙江紹興?二模)三氯硅烷(SiHCb)是制取高純硅的重要原料，常溫下為無色

液體，是強還原劑且易水解。實驗室通過反應(yīng)Si(s)+3HCl(g)^^SiHCb⑴+H2(g)制備SiHCb,已知電負(fù)性:

Cl>H>Si.下列說法正確的是

A.生成ImolHz,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2moi

B.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1

C.SiHCb在足量NaOH溶液中反應(yīng)生成NazSiCh、NaCl和H2O

D.上述生成SiHCb的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則該反應(yīng)需在高溫條件下自發(fā)進(jìn)行

【答案】B

【解析】A.電負(fù)性：Cl>H>Si,Si-H中，電子對偏向于H,則SiHCb中Si為+4價，根據(jù)方程式：

Si(s)+3HCl(g)^^SiHCl3(l)+H2,轉(zhuǎn)移了4個電子，故生成ImolH2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4mol,A錯誤；B.在

該反應(yīng)中HC1是氧化劑，在參加反應(yīng)的3個H中，1個化合價降低到-1價，2個化合價降低到。價；Si化

合價由0升高到+4價，做還原劑，故氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1,B正確；C.SiHCb水解的

化學(xué)方程式為：SiHCl3+3H2O=H2T+H2SiO3J+3HC1,SiHCb在足量NaOH溶液中反應(yīng)生成Na2SiO3,NaCh

H2和H2O,C錯誤；D.上述生成SiHCb的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，△H〉。，正向是熠減反應(yīng)，ASG則該反應(yīng)

自發(fā)進(jìn)行需△G=4H—TZ\S<0,可知需要在低溫條件下，D錯誤；故選B。

【變式訓(xùn)練2?變載體】(2024?四川達(dá)州模擬)以下是由石英砂住要成分為二氧化硅)制備高純硅的工藝流程示

意圖。

TSiCL,|

干燥

③H

2H?J高純硅I

石焦炭粗HC1分離

英SiHCh④UHC11

砂300r

H2

①②

其他

下列說法錯誤的是

A.步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式：SiCh+2C叁逞Si+2C0?

B.工藝流程中，從混合物中分離出SiCL、SiHCb的方法為分儲

C.由粗硅制備高純硅的過程中，循環(huán)使用的物質(zhì)主要有HC1和H2

D.若混合物分離后，得到SiCL、SiHCb、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1,則理論上不需要額外補充H2

【答案】D

【解析】工藝流程中，各物質(zhì)沸點不同，從混合物中分離出SiCk、SiHCb的方法為分儲，B正確；結(jié)合反

應(yīng)過程，HC1和H2可循環(huán)使用，C正確；根據(jù)SiCL+H2至遢=SiHCh+HChSiHCb+lh里陵Si+3HClf,

1molSiCl4和1molSiHCh完全轉(zhuǎn)化為Si需要3mol氫氣，SiCk、SiHCb、H2的物質(zhì)的量之比為1：1：1,

則理論上需要額外補充2moifh，D錯誤。

【變式訓(xùn)練3?變題型】（2024?四川省內(nèi)江市威遠(yuǎn)中學(xué)期中）“中國芯”