第四章非金屬及其化合物

第11講碳、硅及無機非金屬材料（精講）

【考情分析】

本講內(nèi)容在高考中碳、硅及其化合物的知識單獨考查的題目較少。常與晶體結(jié)構(gòu)、元素周期律、化學(xué)

方程式及化工流程相結(jié)合，重在考查考生創(chuàng)新思維以及理論聯(lián)系實際的能力。題型以選擇題、推斷題為主,

難度適中。

【核心素養(yǎng)分析】

1.變化觀念與平衡思想：根據(jù)碳、硅的結(jié)構(gòu)，預(yù)測在一定條件下碳、硅及其化合物可能發(fā)生的化學(xué)變化。

2.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：關(guān)注與碳、硅有關(guān)的熱點問題（如光導(dǎo)纖維、硅電池、半導(dǎo)體材料），形成可持

續(xù)發(fā)展的意識；知道碳、硅及其化合物對社會發(fā)展的重大貢獻。

【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】

【知識梳理】

智能點一碳及其重要化合物

1.碳單質(zhì)

（1）常見碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

常見的碳單質(zhì)有金剛石、石墨、無定形碳、足球烯、碳納米管等，它們互為同素異形體。

碳原子的川列方式：“足球”

狀分子,由正五邊形和正六

邊形排列而成

物理性質(zhì)：不導(dǎo)電

（2）化學(xué)性質(zhì)

a.與0?的反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）：

點燃

①C三不足：2C+02=^2C0；

點燃

②C2充足：C+02^=C02o

b.與氧化物反應(yīng)（用化學(xué)方程式表示）：

①與CuO反應(yīng)：2CuO+C型2Cu+CO2f；

②與Fe2（）3反應(yīng)：Fe203+3cM2Fe+3C0t；

③與CO2反應(yīng)：COz+C四2C0：

④與水蒸氣反應(yīng)：C+H2（）（g）型8+%（制水煤氣）；

⑤與Si。反應(yīng):SiO?+2C皺Si+2C0t（制粗硅）；Sid+BC曬SiC+2CO1（制金剛砂）

c.與強氧化性酸反應(yīng)

①與濃硫酸反應(yīng)：C+2H2soi(濃)給C02t+2S0?t+2HA

②與濃硝酸反應(yīng)：C+4HN6(濃)金CO?t+4NO2t+2HG

(3)碳單質(zhì)的用途：

①金剛石結(jié)構(gòu)堅硬，作玻璃刻刀、機器鉆頭、裝飾品等；

②石墨的細鱗片狀結(jié)構(gòu)質(zhì)軟、導(dǎo)電性、滑膩性、耐高溫鉛筆芯、電極、潤滑劑、生煙；

③木炭和活性炭的疏松多孔的結(jié)構(gòu)吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味劑等;

④作燃料，用于家庭取暖、做飯等；

⑤作還原劑：冶煉金屬，如冶煉金屬銅、鐵等。

2.C0和⑩

(1)物理性質(zhì)

色態(tài)味密度(比空氣)水溶性毒性

CO無色、無小難溶有

co?味、氣體大能溶無

(2)化學(xué)性質(zhì)

①C0具有較強的還原性，可以與①、金屬氧化物等發(fā)生反應(yīng).

卜立03+30)墾遢

如與FezO：：反應(yīng):2Fe+3c0*

②CO?是典型的酸性氧化物，也具有氧化性。

a.酸性氧化物

①與水反應(yīng)：CO2-FH2OH2c03

②與堿反應(yīng)：CO2少量：CO?+2NaOH=Na2CO3+H2O；CO2足量：CO2+NaOH=NaHCO3

③與堿性氧化物反應(yīng)：CO2+CaO=CaCO3

④與Ca(C10)2鹽溶液反應(yīng)：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO31+2HC1O(CO2少量)；

Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HC1O(CO2過量)；

b.氧化性

①與C反應(yīng)：CO?+C駕2C0；

②與Mg反應(yīng)：2Mg+C()2雒2Mg()+C

【特別提醒】溶液中通入CO2氣體產(chǎn)生沉淀的問題：向BaCL或CaCL溶液中通入CO?氣體，由于鹽酸的酸性

比碳酸的強，不會產(chǎn)生BaCOP或CaCOs沉淀。

3.碳酸和碳酸鹽

(1)碳酸

二元弱酸、不穩(wěn)定，常用CO2+H2O代替HEOa,但酸性比苯酚、次氯酸強。

(2)碳酸的正鹽和酸式鹽的比較

正鹽(COT)酸式鹽(HCO；)

溶解性只有鉀、鈉、錢鹽可溶一般都可溶

熱穩(wěn)定性正鹽,酸式鹽

溶液pH同濃度：正鹽〉酸式鹽

①COz+HzOs②H一〈少量)

相互轉(zhuǎn)化

猶'OH-HCO；

4、碳元素在自然界中的循環(huán)

①CO2的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。

②自然界消耗CO?的主要反應(yīng)：

a.溶于江水、海水中：CO2+H2O^=^H2CO3；

b.光合作用將CO2轉(zhuǎn)化為O2：

c.巖石的風(fēng)化：CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2o

智能點二硅及其化合物

1.硅

(1)硅的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)

(2)化學(xué)性質(zhì)

a.常溫

①與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+4HF=SiF4t+2H?t；

②與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2t；

③與Fz反應(yīng)的化學(xué)方程式:Si+2F2=SiF4

b.高溫

①與02反應(yīng)：Si+O2^SiO2o

②與Ch反應(yīng)：Si+02至辿SiCl4

(3)硅的工業(yè)制法

①原料：石英砂和焦炭

高溫

②制備：Si〃+2C^=Si(粗)+2C0t

③提純：Si(粗)+2C12^BSiC14；SiC14+2H2型Si(純)+4HCl

【特別提醒】①用隹炭還原SiCh，產(chǎn)物是CO而不是

經(jīng)干燥脫水形成硅酸干凝膠一一“硅膠”。

（2）化學(xué)性質(zhì):

a.弱酸性：硅酸的酸性很弱，比碳酸的酸性還弱，在與堿反應(yīng)時只能與強堿反應(yīng)。如：

H2SiO3+2NaOH==Na2SiO3+2H2Oo

b.不穩(wěn)定性：硅酸的熱穩(wěn)定性很差，受熱分解為SiO2和H2O：H2SiO3=====SiO24-H2Oo

（3）制備：

由于SiCh不溶于水，所以硅酸是通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得的。

Na2SiO3+2HCl==H2SiO3I+2NaCh

（證明酸性：。

NBSQ+COZ+HZOHHZS。J+Na2cO3H2CO3>H2SiO3）

（4）用途：硅膠可作催化劑的載體和袋裝食品、瓶裝藥品的干噪劑。

4.硅酸鹽

（1）硅酸鈉

①物理性質(zhì)：白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃,有黏性，水溶液顯堿性。

②化學(xué)性質(zhì)一一與酸性較硅酸強的酸反應(yīng)：

a.與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiOUo

b.與CO?水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na?SiO3+H2O+CO2===Na2cCh+HzSiChl。

③用途：黏合劑（礦物膠）、防腐劑和耐火阻燃材料。

【特別提醒】①NazSiQx的水溶液是一種黏合劑，是制備硅膠和木材防火劑等的原料：NmSiO?易與空氣中

的CO2、H?O反應(yīng)，要密封保存。

②可溶性碳酸鹽、硅酸鹽的水溶液呈堿性，保存該溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞。

（2）硅酸鹽的氧化物表示法：

氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物~較活潑金屬氧化物一二氧化硅一水，不同氧化物間以“?”隔開。

如硅酸鈉（Na2SiO3）可表示為Na20-SiQ>,

長石（KAlSisOs）可表示為KvO?AI2O3?6Si02o

【特別提醒】（1）氧化物之間以“-”隔開；（2）計量數(shù)配胃.出現(xiàn)分數(shù)應(yīng)化為整數(shù)。硅酸鹽改寫為氧化

物形式時，各元素的化合價保持不變，且滿足化合價代數(shù)和為零，各元素原子個數(shù)比符合原來的組成。當(dāng)

系數(shù)配置出現(xiàn)分數(shù)時一般應(yīng)化為整數(shù)。如上例中KAlSisOs,將知?%kO3?3SiO2,要寫成K?0-A12（）3?6Si02。

智能點三無機非金屬材料

1.傳統(tǒng)無機非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

水泥玻璃陶瓷

主要原料黏土、石灰石、石膏石灰石、石英砂、純堿黏土

主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯

高溫

主要反應(yīng)：Na2C0；t+Si02——NazSiOdCO?t、

復(fù)雜的物理、化學(xué)變復(fù)雜的物理、化學(xué)

變化

化過程高溫變化過程

CaC0：l+Si02----CaSiQ—Oht

硅酸三鈣(3CaO6iOj

組成硅酸二鈣(2Ca06i02)硅酸鈉、硅酸鈣和二氧億硅硅酸鹽

鋁酸三鈣3CaO叭］2O3)

在工農(nóng)業(yè)、科技、

用途重要的建筑材料制化學(xué)實驗用的玻璃儀器、窗玻璃等生活、實驗室中使

用廣泛

2.新型無機非金屬材料，如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。

材料類別主要特性示例用途

高溫結(jié)構(gòu)陶能承受高溫，

氮化硅陶瓷汽輪雙葉片、軸承、永久性模具等

瓷強度高

半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體

光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等

生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘

智能點四碳、硅及其化合物性質(zhì)“反?！毙〗Y(jié)

(1)一般情況L非金屬元素單質(zhì)熔、沸點低，硬度小，但晶體硅、金剛石熔、沸點高，硬度大，其中金剛

石為自然界中硬度最大的物質(zhì)。

(2)一般情況下，非金屬單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo)體。

高溫

(3)Si的還原性強于C,但C在高溫下能還原出Si：Si02+2C^Si+2C0t0

(4)非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)一般既作氧化劑又作還原劑，且無氫氣放出，但硅與強堿溶液反應(yīng)只作還原劑，且

放出氫氣：SiJ-2NaOH+H2O=Na2SiO,+2H.1八

(5)非金屬單質(zhì)一般不與非氧化性酸反應(yīng)，但硅能跟氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF=SiF」t+24T。

(6)一般情況下，堿性氧化物+酸一鹽+水，二氧化硅是酸性氧化物，卻能與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF=SiF.

t+2壓O(SiFi不屬于鹽，故SiOz不是兩性氧化物)。

(7)一般情況下，無機酸能溶于水，但硅酸卻難溶于水。

(8)一般情況下，較強酸+較弱酸的鹽一較弱酸+較強酸的鹽(溶液中的反應(yīng))。

因碳酸的酸性強于硅酸，所以水玻璃在空氣中易變質(zhì)：Na2Si0s+HQ+C02=Na2c03+H￡i03(股體)。

但在高溫下，可發(fā)生反應(yīng)NaEO-SiO^^NESiOs+CO2t(CO?離開反應(yīng)體系促進反應(yīng)的正向進行)。

高溫

(9)一般情況下，金屬(Na、K)能置換出水中的氫，但C在高溫下也能置換出山0中的氫：C+H2O(g)^H2

+C0a

(10)一般情況下，酸性氧化物與水反應(yīng)生成相應(yīng)的含氧酸，但二氧化硅不溶于水，也不與水反應(yīng)。

智能點五CQ與堿、鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律

1、與堿溶液的反應(yīng)

(1)反應(yīng)原理

少量CO?C02

NaCH-----Na2c。3----NaHC03

(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷

nNaOH

溶質(zhì)成分

—nC02

：1NaHCOa

1：KK2：1Na2C03>NaHCOa

x=2：1Na2cO3

x>2：1NaOH、Na2cO3

也可用數(shù)軸來表示:

?CO,4-Na2c0,+H2O=2NaHCO;1

@C02+Na2Si03+2H20=HlSi01I+Na￡(h

或CO2+Na2SiO：,+H2O=H2SiO3J+Na2cO3

當(dāng)CO?過量時，發(fā)生反應(yīng)如下：

2CC2+Na2Si0；l+2H20=H2Si03I+2NaHC(h

@CO2+Ca(ClO)2+H2O=CaCO；(I+2HC1O

2、與鹽溶液的反應(yīng)

(DCO?與鹽溶液的常見反應(yīng)

碳酸是一種弱酸，其酸性比鹽酸、醋酸要弱，因此，鹽酸、醋酸能與碳酸鹽反應(yīng)；其酸性又匕硅酸、次氯

酸、苯酚、偏鋁酸等強，因此，招CO?氣體通入NazSiO*、NaClO.NaAlCh等鹽溶液中，均能發(fā)生反應(yīng)

而生成相應(yīng)的弱酸和碳酸(氫)鹽，這就是“強酸制弱酸”原理的應(yīng)用。如：

①CO24-Na2c0：,+H2O=2NaHCO3

@€O2+Na2SiO；f+2^0=^510,I+Na2C0；.

或COi+NaSiOs+Hq-HEiO：,I+Na￡()3

當(dāng)CO?過量時，發(fā)生反應(yīng)如下：

2CC2+Na2Si0；.+2H20=H2Si03I+2NaHC6

@CO2+Ca(CIO)2+H；!O=CaCO3I+2HC1O

當(dāng)CO?過量時，發(fā)生反應(yīng)如卜.：

2CC24-Ca(C10)2+2ll20=Ca(UC0：t)：+2HC10

④CO2+A*+HQ—O"0H+NaIIC(h

@CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3I+NaHC()3(C()2過量時)

CO>-l-2NaA102+3H20=2Al(OH)31+Na￡O：,(C()2少量時)

(2)注意事項

①“強酸制弱酸”是一個重要的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，但不可認為弱酸就不能“制取”強酸。在某些條件下，當(dāng)

弱酸的酸根陰窩子被沉淀或被氧億后，H+就被“釋放”出來，從而生成了強酸。如將H2s通入CuSO」溶液中

或向氫硫酸中滴加氯水，均由氫硫酸這種弱酸生成了強酸：HR+CuS0i=CuSl+蟀06一與市+結(jié)合成難

溶的CuS),H2S4-C12=SI+2HC1(屋一被氧化)。

②CO?與h'溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與C02的用量無關(guān)，都生成NallC()3,因為酸性112co3>U》HC0：7

③CO2與NaClO溶液反應(yīng)的產(chǎn)物與C0?的量無關(guān)，也只能生成NaHCOn,不能生成Na2C0,,因為酸性

H2C03>HC10>HC0.7O

④CO2、S0?通入CaCk或BaCl?溶液均不反應(yīng)，無沉淀產(chǎn)生。

【典例剖析】

高頻考點1考查碳及及其化合物性質(zhì)和應(yīng)用

例I、下列有關(guān)碳及其化合物的說法正確的是()

A.C0?是導(dǎo)致酸雨的主要氣體

B.C0和C0?組成元素相同，所以他們的化學(xué)性質(zhì)相同

C.金剛石、石墨是碳的單質(zhì)，而是碳的化合物

D.在高溫條件下，碳能使C02轉(zhuǎn)變成C0

【解析】A.正常雨水的pH=5.6,就是溶有CO2的緣故，故CO,不是導(dǎo)致酸雨的主要氣體，Sa和氮的氧化物

才是導(dǎo)致酸雨的主要氣體，A錯誤；B.C0和C0二組成元素相同，但它們分子組成不同，故他們的化學(xué)性質(zhì)

不相同，例如C0具有可燃性，C0,卻不支持燃燒等，B錯誤；C.單質(zhì)是指只含有一種元素的純凈物，故金

剛石、石墨是碳的單質(zhì)，CM也是碳的單質(zhì)，C錯誤；D.在高溫條件下，碳能使C0n轉(zhuǎn)變成CO,COi+C9絲2C0,

D正確；故答案為：Do

【答案】D

【變式訓(xùn)練1】(碳循環(huán))(2021?福建高三三模)海洋碳循環(huán)是全球碳循環(huán)的重要組成部分，是影響全球

氣候變化的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。下圖為海洋中碳循環(huán)的簡單原理圖。下列說法第送的是

乎海洋表面

-^(W)

CaCOa(CHzO)x

A.海洋碳循環(huán)過程中能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

2

B.鈣化釋放CO?的離子方程式：2HCO；+Ca=CaCO31+C02t+H20

C.影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的酸堿性、水溫、藻類生物的分布等

D.光合作用，每生成0.lmol(CHQ)x轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4AKN表示阿伏伽德羅常數(shù))

【解析】如圖CO?在弱堿性條件下轉(zhuǎn)化成Na2c()八NalIC0.t,遇氯化鈣發(fā)生2HC0；+C『=CaC03I+C&t+陽)，生

成CaCQ,沉淀鈣化同時釋放CO?,再經(jīng)光合作用，形成有機物參與海洋碳循環(huán)。A.CO?經(jīng)光合作用形成有機

物參與海洋碳循環(huán)，過程中能將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確：B.鈣化生成CaCQ,沉淀同時，釋放CO?

2

的離子方程式：2HC0-+Ca=CaC03l+C02t+H20,故B正確；C.溫度高或酸性條件下，二氧化碳在水中溶

解度小，影響海洋碳循環(huán)的因素主要有海水的酸堿性、水溫、'藻類生物的分布等，故C正確：D.光合作

用，碳由+4價降為0價，每生成D.lmol(CHa)i轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4x跳(傲表示阿伏伽德羅常數(shù))，故D錯誤；

故選D

【答案】I)

【變式訓(xùn)練2】(碳的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用)(2020?湘贛皖十五校第一次聯(lián)考模擬題)通過資源化利用的方式

將CO?轉(zhuǎn)化為具有工業(yè)應(yīng)用價值的產(chǎn)品(如圖所示)，是一種較為理想的減排方式，下列說法中正確的是

()

A.C0?經(jīng)催化分解為C、CO、O2的反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.除去Na2c0?固體中少量NaHCO,可用熱分解的方法

C.過氧化尿素和so?都能使品紅溶液褪色，其原理相同

D.由CO?和Hz合成甲醇，原子利用率達100%

【解析】該反應(yīng)應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A錯誤；碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，因此除去

固體中少量NaHCOi可用熱分解的方法，B正確；過氧化尿素使品紅溶液褪色是利用它的強氧化性，而二氧化

硫使品紅溶液褪色是利用它與品紅化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，原理不相同，C錯誤；由碳氧原子個數(shù)比可

知，二氧化碳與氫氣合成甲醇的原子利用率不是100%,I）錯誤。

【答案】B

高頻考點2考查硅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用

例2.下列表述正確的是（）

①人造剛玉熔點很高，可用作高級耐火材料，主要成分是二氧化硅

②化學(xué)家采用瑪瑙研缽摩擦固體反應(yīng)物進行無溶劑合成，瑪瑙的主要成分是硅酸鹽,③提前建成的三峽大壩

使用了大量水泥，水泥是硅酸鹽材料，④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亞銅的二氧化硅玻璃制作的變色眼

鏡來保護眼睛，⑤太陽能電池可采用硅材料制作，其應(yīng)用有利于環(huán)保、節(jié)能

A.①②③B.②④C.③④⑤I）.③⑤

【解析】本題主要考查學(xué)生對身逅常見的化學(xué)制品的了解情況。側(cè)重考查學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識解釋和解決身

邊化學(xué)問題的能力。人造剛玉主要成分為AI2O3,①錯：瑪瑙的主要成分是SiO?；③水泥主要成分是硅酸鹽,

正確；④變色眼鏡鏡片應(yīng)是在普通硼酸鹽玻璃中加入光敏物質(zhì)AgBr等，并加入極少光敏化劑如CuO等制成,

故④錯。綜上所述，本題答案選D。

【答案】D

【拓展延伸】變色眼鏡的玻璃片中含有少量澳化銀和微量的氧化銅（作催化劑），當(dāng)玻璃受到陽光照射時，發(fā)

生2AgBW2Ag+Br2反應(yīng)，而使玻璃由無色變成灰黑色，把玻璃放到暗處，又因發(fā)生2Ag+Br&2AgBr

反應(yīng)，而使玻璃由灰黑色變成無色。在制造普通玻璃時常加入少量CU2?？墒共Ａэ@紅色。

【變式訓(xùn)練11（二氧化硅的性質(zhì)和用途）二氧化硅廣泛存在于自然界中，在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型

材料等方面有著重要的用途。a?e是對①?⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進行的判斷，其中正確

的是（）

①SiCh+2NaOH===Na2SiO3+H2O

高溫

②SiCh+2C=====Si+2cOf

@SiO2+4HF===SiF4t+2H2O

高溫

?Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2t

高溫

⑤SiO2+3C=====SiC+2COf

a.反應(yīng)①中SiO?作為玻璃的成分被消耗，用于刻蝕玻璃

b.反應(yīng)②中SiO?表現(xiàn)出氧化性

C.反應(yīng)③中Si02表現(xiàn)出酸性氧化物的通性

d.反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酊制取易揮發(fā)性的酸酊的道理

e.反應(yīng)⑤中Si。?未參加氧化還原反應(yīng)

A.aceB.bdeC.cdeD.ab

【解析】通常用氫氟酸來刻蝕玻璃，與之對應(yīng)的是反應(yīng)③，反應(yīng)①中SiO?表現(xiàn)出酸性氧化物的通性，a、c

判斷錯誤；反應(yīng)②是一個置換反應(yīng)，其中二氧化硅被還原，表現(xiàn)出氧化性，b判斷正確；反應(yīng)④是一個復(fù)分

解反應(yīng)，用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳，d判斷正確；反應(yīng)⑤中碳的化合價由0價變?yōu)橐?和

+2價，硅的化合價和氧的化合價都沒有改變，因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng)，e判斷正確。

【答案】B

【變式訓(xùn)練2】（硅酸鹽的性質(zhì)和表示方法）（2020?湖南懷化市高三期末）青石棉是一種致癌物質(zhì)，是《鹿特

丹公約》中受限制的46種化學(xué)品之一，其化學(xué)式為NazFesSiQ^OH）?。青石棉用稀硝酸處理時，還原產(chǎn)物只

有N0,下列說法不正確的是（）

A.青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品

B.青石棉中含有一定量的石英晶體

C.青石棉的化學(xué)組成可表示為Na20?3Fe0-Fe2（）3?8SiO>?乩0

D.1mol青石棉能還原1molHN%

【解析】硅酸鹽指的是Si、0與其他化學(xué)元素結(jié)合而成的化合物的總稱，根據(jù)青石棉的化學(xué)式可知，青石

棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品，故A說法正確；硅酸鹽中不含有SiG,因此青石棉中不含石英晶體，故B說法錯誤;

按照硅酸鹽寫成氧化物形式，青石棉的化學(xué)式組成用氧化物的形式可表示為N&0?3FeO-FeG-8SiO2-HO

故。說法正確；根據(jù)C選項分析，青石棉中含有+2價的鐵，與靖酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子數(shù)目

守恒可知，1mol青石棉能還原1molHN0：1,故D說法正確。

【答案】B

高頻考點3考查無機非金屬材料的分類和應(yīng)用

例3.下列關(guān)于無機非金屬材料的說法中不正確的是（）

A.傳統(tǒng)無機非金屬材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸鹽材料

B.新型無機非金屬材料克服了傳統(tǒng)無機非金屬材料的許多缺點

C.高溫結(jié)構(gòu)材料具有耐高溫、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點

I）.傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料的主要成分都是硅酸鹽

【解析】無機非金屬材料分為傳統(tǒng)無機非金屬材料和新型無機非金屬材料兩大類。傳統(tǒng)無機非金屬材料是

指我們常說的硅酸鹽材料，包括玻璃、水泥、磚瓦、陶瓷等；新型無機非金屬材料是指一些新型的具有特

殊結(jié)構(gòu)和特殊功能的非硅酸鹽型材料。新型無機非金屬材料與傳統(tǒng)無機非金屬材料相比，具有許多優(yōu)良性

能，如耐高溫、耐磨損、耐酸堿腐蝕、具有壓電效應(yīng)、具有生物功能等。

【答案】D

【變式訓(xùn)練1】（傳統(tǒng)無機非金屬材料）陶瓷是火與土的結(jié)晶，是中華文明的象征之一，其形成、性質(zhì)與化

學(xué)有著密切的關(guān)系。下列說法錯誤的是

A.“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色，來自氧化鐵

B.聞名世界的秦兵馬俑是陶制品，由黏土經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成

C.陶瓷是應(yīng)用較早的人造材料，主要化學(xué)成分是硅酸鹽

D.陶瓷化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸堿侵蝕、抗氧化等優(yōu)點

【答案】A

【解析】氧化鐵為棕紅色固體，健器的青色不可能來自氧化鐵，故A錯誤；秦兵馬俑是陶制品，陶制品是

由粘土或含有粘土的混合物經(jīng)混煉、成形、燃燒而制成的，故B正確；陶瓷的主要原料是取之于自然界的

硅酸鹽礦物，陶瓷的主要成分是硅酸鹽，與水泥、玻璃等同屬硅酸鹽產(chǎn)品，故C正確；陶瓷的主要成分是

硅酸鹽，硅酸鹽的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有不與酸或堿反應(yīng)、抗氧化的特點，故D正確。

【變式訓(xùn)練2】（新型無機非金屬材料?）平昌冬奧會”北京8分鐘”主創(chuàng)團隊用石墨烯制作了一20℃能發(fā)熱4

h的智能服飾：用鋁合金管材和碳纖維制作了高2.35m、重量僅為10kg的熊貓木偶，向世界展現(xiàn)了新時代

的中國形象。下列說法中，不正確的是（）

A.石墨烯是能導(dǎo)熱的金屬材料

B.鋁合金是密度較小的金屬材料

C.碳纖維是耐低溫的無機非金屬材料

D.新型材料種類多、用途廣

【解析】石墨烯是無機非金屬材料，A錯誤；鋁合金是密度較小的金屬材料，B正確；石墨烯可制作一20°C

能發(fā)熱4h的服飾，能耐低溫，C正確；新型材料種類多、用途廣，D正確。

【答案】A

高頻考點4考查CO2通入堿溶液中反應(yīng)產(chǎn)物的判斷及計算

例4.（2020?湘贛皖十五校第一次聯(lián)考）往含0.2molNaOH和（）.1molBa（OH）2的混合溶液中持續(xù)穩(wěn)定地通

入。。2氣體6.721,（標準狀況下），則在這一過程中，下列有關(guān)溶液中離子總物質(zhì)的量（力隨通入C0?氣體體

積（外的變化曲線中正確的是（離子水解忽略不計）（）

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