《备战高考化学《硅及其化合物推断题的综合》专项训练附答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学《硅及其化合物推断题的综合》专项训练附答案.docx（17页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、备战高考化学硅及其化合物推断题的综合专项训练附答案一、硅及其化合物1A、 B、 C、 D、 E 五种物质之间的相互转换关系如图所示。已知：A 为单质，可用于制造计算机芯片， E 为无色有毒气体。回答下列问题：（ 1） B 在物质分类上属于 _( 填“酸性氧化物”或“碱性氧化物” ) 。（ 2）反应的化学方程式为 _。（ 3）反应的化学方程式为 _。（4）在 D 的溶液中通入过量CO2 气体的离子方程式为_。高温高温2 -【答案】酸性氧化物SiO2 2CSi 2COSiO2 CaOCaSiO3SiO3+2H2 O+2CO2=2HCO3 - +H2SiO3【解析】【分析】A 为单质，可用于制造计算
2、机芯片，则A 为 Si，E 为无色有毒气体，结合转化关系可知，B为 SiO2， SiO2 与碳反应生成Si、 CO，所以 E 为 CO； SiO2 与 CaO反应生成C 为 CaSiO3； SiO2与 NaOH 反应生成 Na2SiO3 和水。据此解答。【详解】（1） B 为 SiO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；（2）反应是 SiO2与 C反应生成 Si、 CO，其化学反应方程式为：高温2SiO +2CSi+2CO，高温故答案为： SiO2 2CSi 2CO+；（3）反应是 SiO2与 CaO 反应生成3CaSiO ，其化学反应方程式为：高温高温SiO2CaO
3、CaSiO3，故答案为：SiO2 CaOCaSiO3；+（4） D 为 Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO232332-+2H223-+H232NaHCOH SiO，其离子方程式为：SiOO 2CO2HCOSiO，故答案为：+=2-+2H223-+H233SiOO+2CO =2HCOSiO 。2 如图五角星上排列的 A、 B、 C、D、 E 五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。A、 C、 E 均为氧化物，A 是人体呼出的气体之一；在实验室中B 可以用来制取A，而 D 可以用来检验 A；C 和 E
4、 反应能生成 D。(1)写出下列物质的化学式：A_，D_；(2)B 除了制取 A 之外的另一种用途是 _ ；(3)C 和 E 反应的化学方程式为_(4)这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是_。【答案】 CO2222Ca(OH) 用于金属表面除锈 (制造药物、可帮助消化等) CaO H O=Ca(OH)分解反应和置换反应【解析】【分析】A 是人体呼出的主要气体，则A 为二氧化碳，在实验室中B 可以用来制取 A，而 D 可以用来检验 A ，则 D 为氢氧化钙， B 与 D 可反应，则 B 为盐酸； E 与 B, E 与 C 都反应，且A 、 C、 E 均为氧化物， E 与 C
5、反应生成的 D 为碱，则 C 为水， E 为氧化钙；【详解】(1)根据上述分析可知：A 为 CO2， D 为 Ca(OH) 2；答案： CO2 ； Ca(OH)2 ；(2)根据上述分析可知B 为盐酸，盐酸除用来制取二氧化碳外，还用来除去铁制品表面的铁锈；答案：用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等)；(3) 根据上述分析可知 C 为水， E 为氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，其化学方程式为 CaOH2 O=Ca(OH)2 ；答案： CaO H2O=Ca(OH)2 ；(4) 该五角星的位置中有化合反应，如H2O 与CaO、 CO2 的反应都是化合反应；CO2 与Ca(OH)2 的反应是复分
6、解反应， HCl 和 CaO、 Ca(OH)2 的反应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。答案：分解反应和置换反应。3 绿矾 (FeSO4?7H2O)可用做净水剂、除草剂等。某研究小组测定了硫酸矿焙烧后的烧渣中主要成分 (Fe2 O3、 Al2O3 和 SiO2，不考虑其它杂质 )的含量并制备了绿矾，流程如下：请回答下列问题：(1)溶液 A 中含有的阴离子主要有AlO2-、 SiO32- 和 _。(2)试剂 C 是 _。(3)中反应的离子方程式是_、 _。(4)烧渣中 Fe2O3、 Al2O3 和 SiO2 的物质的量之比是_ 。-3+2+2+【答案】 OH稀硫酸 Fe+2Fe =3F
7、eFe+2H =Fe +H2 5： 5：1【解析】【分析】烧渣主要成分为Fe2O3、 Al2 O3 和 SiO2，与过量 NaOH 溶液混合， Al2O3 和 SiO2 反应产生NaAlO2、 Na2 SiO3 进入溶液 A 中， Fe2O3 不能反应进入滤渣，然后过滤得到的固体B 为 Fe2O3为 8.0g，溶液 A 中含有 Na+、 AlO2-、 SiO32-和 OH-，加入过量盐酸， AlO2- 转化为 Al3+， SiO32-反应形成 H2SiO3 沉淀，发生反应的离子反应方程式为OH-+H+=H2O、 AlO2-+4H+=Al3+2H2O、32-+2H+2323232为SiO=H S
8、iO ，然后过滤得到的固体F 为 H SiO 沉淀，灼烧 H SiO脱水分解得 SiO0.6g；固体 B 为 Fe O ，向其中加过量试剂C 溶解，因为要制备FeSO?7H O，所以试剂 C2342为稀硫酸，发生反应Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O，所得溶液 D 为硫酸铁和过量稀硫酸的混合溶液，再加试剂E 将三价铁还原成二价铁，则试剂E 为 Fe 单质，最后将硫酸亚铁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，据此分析。【详解】(1)通过以上分析知，溶液A 中含有的阴离子主要有AlO2-、 SiO32- 和 OH-；(2)固体 B 为 Fe2O3，向其中加入 H2SO4 反应产生 Fe2(
9、SO4)3，再向该溶液中加入Fe 粉，还原得到 FeSO4 溶液，因此试剂C 是稀硫酸；(3)是 Fe 单质与 Fe2(SO4 )3 反应产生 FeSO4 溶液，及与过量的H2SO4 反应产生 FeSO4和 H2，其中反应的离子方程式是3+2+2+Fe+2Fe=3Fe 、 Fe+2H=Fe +H2；(4)通过以上分析知 Fe O为 8.0g，固体 G 是 SiO ，由于在反应过程中Si 元素没有损失，232所以根据 Si 元素守恒，可知原混合物中含有SiO2为0.6g，则原混合物中2 3质量为Al Om(Al O )=13.7g-8.0g-0.6g=5.1g，则烧渣中Fe O 、 AlO 和
10、SiO 的物质的量之比n(Fe O )：232323223n(Al2 O3)： n(SiO2)= 8.0 ： 5.1 ： 0.6 =0.05： 0.05： 0.01=5： 5： 1。16010260【点睛】本题考查物质制备，明确流程图中发生的反应及物质分离提纯方法是解答本题关键，掌握元素的 Al、Fe、 Si 元素的单质及化合物的性质是解题的基础，侧重考查学生分析推断及综合应用能力。4 探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（1） X 的化学式是 _。（ 2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是_。（ 3）白色沉淀用途广泛，请列举一例：_。【答案】 Mg
11、2SiO4 或 2MgOSiO2SiO2 2OH-=SiO32-+H2O优良的阻燃剂等【解析】【详解】无机盐 X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1. 80g 为 SiO2，物质的量 1. 8g 60g/ mol 0. 03mol ，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0. 03mol ，若为硅酸根离子其质量0.03mol 76g/ mol 2.28g，金属质量 4. 20g- 2. 28g 1. 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉
12、淀则判断为Mg（ OH） 2，金属离子物质的量0. 06mol ，质量为0.06mol 24g/ mol 1.44g，不符合，则为原硅酸根，物质的量为0. 03mol ，质量0.03mol92g mol276g4 20g 276g1.44g1 44g24g mol/ .，金属质量 .-.，物质的量 ./ 0. 06mol ，得到 X 为 Mg2SiO4。（1） X 的化学式为， Mg2SiO4；（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2 2OH- SiO32- +H2O；（3）氢氧化镁是优良的阻燃剂。5 短周期主族元素X、 Y、Z、 W 原子序数依次增大，X、 Z、 W 均可形成酸性
13、氧化物。一种氢化物分子空间构型为三角锥型，YW 是氯碱工业的主要原料，Z 的最外层电子数为X 的4，请回答以下问题：(1)表示氯碱工业生产原理的化学方程式为_ 。(2)X 的另一种氢化物X2H4 可作为火箭推进器燃料，其结构式为_ 。(3)Y 的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为_。(4)Z 的氧化物属于晶体，工业制备Z 单质的化学方程式为_。(5)W单质是毒性很大的窒息性气体。工业上用X 气态氢化物的浓溶液检验W 单质是否泄露，写出反应的化学方程式_。【答案】 2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl22C+SiO2CO +Si8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
14、【解析】【分析】短周期主族元素X、Y、 Z、 W 原子序数依次增大，X、 Z、W 均可形成酸性氧化物。X 的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在X 为 N 元素； YW 是氯碱工业的主要原料，该物质为NaCl，则 Y为 Na、 W 为 Cl 元素； Z 的最外层电子数为4，原子序数大于 Na，则 Z 为 Si 元素，据此进行解答。【详解】根据分析可知， X 为 N 元素， Y 为 Na，Z 为 Si， W 为 Cl 元素。(1)氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2 +Cl2；(2)X2 H4 为 N2H4，
15、其结构简式为NH2-NH2，每个氮原子形成三个化学键，N2H4 的结构式为；(3)Na 的氧化物中既含离子键又含共价键的为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为；(4)Z 为 Si 元素，其氧化物为SiO2，二氧化硅属于原子晶体；工业上用碳与二氧化硅在高温下反应制取硅，该反应的化学方程式为：2C+SiO22CO +Si；(5)W 单质为氯气，氯气是毒性很大的窒息性气体，X 气态氢化物为氨气，氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，结合电子守恒、质量守恒配平该反应的化学方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。【点睛】本题考查元素周期表、元素周期律的应用的知识，推断元素为解答关键，注意掌握元
16、素周期律内容及常见化学用语的书写原则，物质的化学性质及物理性质，试题培养了学生的学以致用的能力。6 为探究某固体X(仅含两种短周期元素)的组成和性质。设计并完成如下实验：已知：气体 A 为氢化物，固体B 是光导纤维的主要成分，固体E 为耐高温材料。请回答：(1)固体 X 的化学式为 _。(2)写出反应 CD的离子方程式 _ 。(3)已知 NH3与气体 A 在一定条件下反应后可得到一种耐高温材料(仅含两种元素，摩尔质量为140 g mol 1H2_)和。，写出该反应的化学方程式【答案】 Mg2Si= Mg(OH)2 3SiH4+4NH3= Si3N4+12H2Mg2+ + 2OH【解析】【分析】
17、固体 B 是光导纤维的主要成分，则为二氧化硅，硅元素的质量为2812.0 g =5.6g，根据逆分析法可知，A 中含硅元素，又为氢化物，则推出A 为28162SiH ；固体 E 为耐高温材料，根据逆推法结合过量氢氧化钠溶液可知，该耐高温材料不是42416.0 g =9.6g，白色沉淀为氢氧化镁，溶氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为2416液 C 为硫酸镁溶液，根据元素守恒可知，固体X 含镁与硅元素，且原子个数比为9.6g5.6 g: =2:1，应为 Mg 2Si，据此分析作答。2428【详解】（1）依据上述分析可知，固体X 为 Mg 2Si，故答案为Mg 2Si；（2） CD是硫酸镁与过量氢
18、氧化钠反应生成氢氧化镁的过程，其离子方程式为：Mg2+2+ 2OH = Mg(OH) ，故答案为 Mg 2+2+ 2OH = Mg(OH) ；（3） NH34在一定条件下反应后可得到的一种耐高温材料中含N 与 Si，仅含两种元与 SiH素，摩尔质量为140 g mol 1243，则该化合物为 Si3 4，其化学方程式为：N和 H3SiH +4NH =Si3N4+12H2，故答案为 3SiH4 +4NH3= Si3N4+12H2。【点睛】需要注意的是，该题中的过量的氢氧化钠条件，若溶液C 为铝离子，则不会得到白色沉淀，而会转化为偏铝酸钠，学生要熟练掌握反应物的用量对产物的影响效果。7 已知A、
19、B、 C、 D、E 是中学常见的五种化合物。且A、 B、 C 均含有同一种元素，A 可用于呼吸面具中的氧气来源，B 是制备普通玻璃的主要成分之一，D 在常温下是一种常见液体， E 是一种两性氢氧化物，F 是一种非金属单质。它们之间有如下关系：A+D C+F， C+E盐 +D。（ 1）写出下列物质的化学式： A_、 B_、 D_、 F_（ 2）写出 C+E盐 +D 的离子方程式 _ ；（ 3） E 中某元素的单质可与氧化铁发生铝热反应，写出其反应的化学方程式_ 。【答案】Na2 O2Na2CO3H2OO2Al(OH)3+ OH-= AlO2- +2H2O2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe【解析
20、】【分析】A、 B、 C、 D、E 是中学常见的五种化合物。且A、 B、 C 均含有同一种元素，A 可用于呼吸面具中的氧气来源，A 为过氧化钠；B 是制备普通玻璃的主要成分之一，且含有钠元素，为碳酸钠；D 在常温下是一种常见液体，D 为水； E 是一种两性氢氧化物，E为氢氧化铝；F 是一种非金属单质， A+D C+F，则 C 为氢氧化钠，F 为氧气；氢氧化钠能够与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，满足C+E盐+D，据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析， A 为过氧化钠 ， B 为碳酸钠 ，C 为氢氧化钠， D 为水； E 为氢氧化铝； F 为氧气，故答案为 Na2O2； Na2CO3； H2O
21、； O2；(2)C+E 盐 +D 为氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，氢氧化铝难溶于水，应该用化学式表示，反应的离子方程式为-+2H2O，故答案为-Al(OH)3 + OH= AlO2Al(OH)3 + OH=-+2H2O；AlO2(3)铝与氧化铁发生铝热反应，反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，故答案为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。8A、 B、 C、 D、 E 五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R 表示，则 A 为 R 的氧化物， D 与 NaOH 溶液反应生成C 和 H2。请回答：（ 1）写出对应物质的化学式： A_
22、； C_； E_。（ 2）反应 的化学方程式为： _ 。（ 3）反应 的离子方程式为： _ 。（4） H2 3E 的，请用离子方程式予以证明：_ 。CO 的酸性强于【答案】 SiO22323442Si 2CONa SiOH SiO（或 H SiO ）SiO 2CSi 2OHH2O= SiO32- 2H2SiO32- CO2H2O=H2 SiO3HCO32-或 SiO32- CO2 H2O=H2SiO3 CO32-（写成 H4SiO4 同样给分）【解析】【分析】【详解】试题分析：非金属单质 R 能与 NaOH 溶液反应生成盐（ Na2RO3）和氢气，则 R 为 Si 元素，由转化关系可知D 为
23、Si， A 为 SiO2， B 为 CaSiO3， C 为 Na2SiO3，E 为 H2SiO3，（1）由以上分析可知A 为 SiO2 ， C 为 Na2SiO3，故答案为SiO2 ；Na2SiO3；（2）反应 的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO；（ 3）反应 的离子方程式为 Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2；（ 4） H2CO3 的酸性强于 H2SiO3 的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO3 2-+CO2+H2O=H2SiO3 +CO32-。考点：以硅为载体考查了无机物的推断9 下图是化学中部分常见的氧化物和单质的转化关系
24、。其中，氧化物f 是制造光导纤维的重要原料，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质。回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：单质F_，氧化物d_。(2)写出下列反应的化学方程式： _ ； _ 。【答案】 SiH2O2Mg CO 2C 2MgOC H 2O(g)CO H2【解析】【分析】氧化物 f 是制造光导纤维的重要原料，f 是 SiO 2 ，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质，c是 Fe 3 O4 ，以此为突破口推出五个置换反应。【详解】氧化物 f 是制造光导纤维的重要原料，f 是 SiO 2 ，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质， c是 Fe 34，反应23423Fe，反应O2Mg COC
25、2MgO，反应 Fe O 2C2CO3Fe 4H2O（ g）Fe3O4 4H2，反应 CH2O(g)CO H2，反应2CSiOSi 2CO。2（1）根据反应物质的化学式：单质F 为 Si ，结合反应氧化物d 为 H2O 。（2）反应和的化学方程式：2Mg COC 2MgOC H O(g)CO H 。22210 在下图所示的物质转化关系中， A 是海水中含量最丰富的盐， B 是常见的无色液体， F 在 D 中燃烧发出苍白色火焰。 H 可用于制造光导纤维， J 是一种乳白色凝胶状沉淀。 (部分生成物和部分反应条件未列出) 请回答下列问题：（ 1）形成单质 D 的元素在周期表中的位置（ 2）形成 C
26、、 D、 F 单质的元素半径由大到小的顺序(填写元素符号 )（3） C 长期暴露在空气中，最终产物是（4） H 在高温下与碳反应方程式为，若转移4mol电子参加反应的碳为mol。（5）写出反应 的离子方程式（6）写出反应 的化学方程式【答案】（ 1）第三周期第；（ 2） NaClH；（ 3） Na2CO3（ 4）SiO2+2CSi+2CO；（ 5） Cl2+ 2OH-= Cl + ClO-+H2O（2 分）（ 6） Na2SiO3+ 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl（ 2 分）【解析】试题分析：根据题意可知：A 是NaCl； B 是H2O； C 是Na； D 是Cl2； E 是NaO
27、H； F 是H2；G 是HCl； H是SiO2； I 是Na2 SiO3； K 是NaClO； J 是H2SiO3。（ 1）形成单质D 的元素在周期表中的位置是第三周期第；（ 2）同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以形成C、 D、 F 单质的元素半径由大到小的顺序是NaClH；（ 3） C暴露在空气中，首先被氧化变为Na2O，Na2O 与空气中的水发生反应产生NaOH， NaOH 潮解变为溶液，溶液吸收CO2 变为Na2CO3 ，所以最终产物是Na2 CO3。 (4) H 在高温下与碳反应方程式为SiO2+2CSi+2CO；根据方程式可知每转移 4mol 的电子，反应消耗C 单质的物质的-量是 2mol ；（ 5）反应 的离子方程式是 Cl2 + 2OH = Cl + ClO+H2O；（ 6）反应 的化学方程式是 Na2323SiO + 2HCl = H SiO + 2NaCl。考点：考查元素及化合物的知识。包括物质的推断、元素在周期表中的位置、原子半径大小比较、物质的保存及成分、化学方程式和离子方程式的书写的知识。