山东

硅元素是地壳中含量位居第二位的元素，硅及其化合物在教材中虽然着墨不多，但其与陶瓷、玻璃、水泥等传统非金属材料密不可分。尤其是电子产品更新换代迅速的今天，硅芯片、光导纤维、碳化硅等在材料领域的应用更是具有重要地位。可以说缺硅无以成世界。

硅在高考命题中往往与别的物质联合考查，只考查硅及其化合物的题目比例并不高，所以硅及其化合物的地位有点绿叶的韵味，正是由于这不可或缺的“绿叶”使高考盛宴变得多彩多姿、五彩斑斓。都说细节决定成败，那么如果硅及其化合物的知识点和考点成为盲区的话，也势必影响高考全局。下面我精选几例2019年高考全国卷中的《硅及其化合物》的试题，略作分析，期望大家能够从中有所收获！

命题角度一 融合STSE考查硅单质

【例1】(2019·全国卷Ⅲ·7)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

【答案】C

【命题意图与学科素养】本题属于STSE试题，考查化学与生活、环境消毒等方面的联系，意在考查学生理解和记忆的能力，以及分析和应用的能力。让学生充分领悟化学在生活中的多重应用，体现学以致用的学科理念以及科学态度与社会责任的学科素养。

【解析】晶体硅中的电子吸收光能，发生电子跃迁，可将光能转换为电能，A项正确；铝合金具有密度小、硬度大等优点，可大量用于高铁建设，B项正确；活性炭具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，可用于除异味，但不具有杀菌作用，C项错误；碘酒具有强氧化性，可杀菌消毒，故可用于皮肤外用消毒，D项正确。

【快解窍门】活性炭除异味是利用物理吸附作用，属于物理变化，没有化学反应发生，所以无法杀灭细菌。杀菌作用往往利用的是物质的强氧化性，如利用臭氧、双氧水、氯水、次氯酸钠、高锰酸钾等具有强氧化性的物质，达到杀菌的目的。

命题角度二 融合位构性推断考查硅的物理性状

【例2】(2019·全国卷Ⅱ·9)今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。右表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是

( )

A.原子半径：W

B.常温常压下，Y单质为固态

C.气态氢化物热稳定性：Z

D.X的最高价氧化物的水化物是强碱

【答案】D

【命题意图与学科素养】本题主要考查《必修2》模块中元素位、构、性之间的互推，意在考查学生分析、判断和理解能力。要求学生能结合元素所在的位置，推出结构，继而确定性质，体现证据推理与模型认知这一学科素养。

【解析】W与X的最高化合价之和为8，则W最高化合价为+5价，X最高化合价为+3价，由此推知，W为N、X为Al、Y为Si、Z为P。原子半径：Al>N，A项正确；Si为固体，B项正确；N的非金属性强于P，则NH3比PH3稳定，C项正确；Al(OH)3为两性氢氧化物，D项错误。

命题角度三 融合新情境考查硅的成键特征

【例3】(2019·全国卷Ⅰ·13)科学家合成出了一种新化合物(如图所示)，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是

( )

A.WZ的水溶液呈碱性

B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z

C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸

D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构

【答案】C

【命题意图与学科素养】通过新情境下物质化学键的结构特点，考查学生的知识迁移能力和知识整合能力，难度中等。本题中充分体现了宏观辨识与微观探析这一学科素养，例如从价键理论认识钠、磷、硅、氯等原子结合成阳离子和复合阴离子时的特点，要求学生能从化学键特征关联具体原子，能辨识无机物分子的价键构型。

【解析】根据新化合物结构中每种元素原子的成键特点及离子所带电荷，可以猜测W为Li元素或Na元素、X为C元素或Si元素、Z为F元素或Cl元素；由于“Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半”，元素Z的原子最外层电子数为7，故元素X为Si元素，Z为Cl元素；由“W、X、Y、Z为同一短周期元素”，以及阳离子所带电荷为1，可推知W为Na元素；根据阴离子(原子团)所带的电荷为-1，可以得出Y为P元素。化合物WZ为NaCl，溶液呈中性，A项错误；同周期主族元素非金属性随原子序数的增大而增强，故元素非金属性的顺序为X

【快解窍门】本题考查短周期元素形成化学键的特征，注意分析题给化合物的结构示意图，利用第ⅣA族元素形成四条共价键、第ⅦA族元素形成一条共价键、第ⅥA族元素形成两条共价键、第ⅤA族元素形成三条共价键来进行快速解答。

命题角度四 融合陶瓷考查硅酸盐

【例4】(2019·全国卷Ⅰ·7)陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是

( )

A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁

B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成

C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐

D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点

【答案】A

【命题意图与学科素养】本题融合我国古代的智慧结晶—陶瓷为载体，主要考查陶瓷的成分、性质与原料等知识点，意在让考生了解化学从古代就为我们的祖先所使用的情况，且制陶工艺十分精湛，体现科学态度与社会责任的核心素养。

【解析】瓷器呈青色与四氧化三铁有关，而氧化铁是红色的，A项错误。制陶瓷的原料是黏土经过高温烧结而成，B项正确；陶瓷的主要成分是硅酸盐，C项正确；陶瓷性质稳定，具有耐酸碱腐蚀、抗氧化等优点，这一点可以通过陶瓷器皿在生活中的多重应用来证明，D项正确。

【快解窍门】瓷器青色不可能来自红棕色的氧化铁，从而快速判断A项错误，赢得考试时间。

命题角度五 融合工艺流程考查二氧化硅

【例5】(2019·全国卷Ⅲ·26·节选)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9

(1)“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：____________________。

【命题意图与学科素养】本题融合了无机化学工艺流程，考查元素化合物性质、弱电解质的电离平衡以及pH计算等知识，意在考查考生的观察、分析和应用能力。通过天然二氧化锰粉与硫化锰矿制备高纯硫酸锰，让考生具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识，能依据实际条件并运用所学的化学知识解决生产、生活中简单的化学问题；在实践中逐步形成节约成本、循环利用、保护环境等观念。体现科学态度与社会责任的学科素养。

【快解窍门】本题中对于天然二氧化锰粉与硫化锰矿中硅的存在形式没有具体点明，但是根据原料的元素构成，不难推出锰矿中的硅一般是以硅的氧化物或者硅酸盐形式存在。