《2020-2021高考化学专题复习硅及其化合物推断题的综合题附答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021高考化学专题复习硅及其化合物推断题的综合题附答案解析.docx（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2020-2021 高考化学专题复习硅及其化合物推断题的综合题附答案解析一、硅及其化合物1 表是元素周期表的一部分，针对表中的-元素按要求回答下列问题：IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0 族234（ 1）在 -元素中，化学性质最不活泼的元素是 _（填元素符号），化学性质最活泼的金属元素是 _（填元素符号）。（2）在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是_，碱性最强的化合物的化学式是_。（3）氧化物属于两性氧化物的元素是_（填元素符号），写出该元素的最高价氧化物与NaOH 溶液反应的离子方程式_（ 4）比较元素的气态氢化物的稳定性： _；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：
2、 _。（5）的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为_【答案】 Ar K HClO4KOH-22232 32Al AlO + 2OH = 2AlO+ H O SiO + 2NaOH = Na SiO+ H2O【解析】【分析】稀有气体性质稳定，除稀有气体同周期从左往右，同主族从下至上，非金属性增强。非金属性越强，单质越活泼，越易与氢气化合，生成的气态氢化物越稳定，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。同周期从右往左，同主族从上至下，金属性逐渐增强。金属性越强，单质越活泼，遇水或酸反应越剧烈，最高价氧化物对应水化物的碱性越强。【详解】（ 1）根据分析 -元素中，化学性质最不活泼的元素是 Ar，化学
3、性质最活泼的金属元素是 K；（ 2）根据分析， -元素中 Cl 非金属性最强，故在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是HClO4， K 金属性最强，碱性最强的化合物的化学式是KOH；（3）铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质，则氧化物属于两性氧化物的元素是Al，该-元素的氧化物与 NaOH 溶液反应的离子方程式 Al2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O；（4）非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氧的非金属较强，故水比氨气稳定，；（5）硅的最高价氧化物SiO2 与烧碱溶液反应的化学方程式为：SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O。【点睛】非金属性的应用中
4、，需要注意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比，与氢化物的还原性呈反比，而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力，是物理性质。2A、 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_。【答案】酸性氧化物SiO2高温高温2 -+2CSi+2CO233SiO +CaOCaSiOSiO+2H2 O+2CO2=2HCO3 -
5、 +H2SiO3【解析】【分析】A 为单质，可用于制造计算机芯片，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 SiO23与 CaO 反应生成
6、 CaSiO ，其化学反应方程式为：高温高温CaSiO ；SiO +CaOCaSiO，故答案为： SiO +CaO2323（4） D 为 Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO2323，其离子方程式为：32-+2H223-+H23，故答案为：2NaHCO +H SiOSiOO+2CO =2HCOSiO2-+2H223-+H2 33SiOO+2CO =2HCOSiO 。3 下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B 是一种单质，其余物质也都是含有 B 元素的化合物。 C 是一种钠盐， E 是 C 对应的酸， B 的结构类似金刚石，
7、D 为氧化物。请回答下列问题：(1)A 、 D、E 的化学式分别为_、_、_。(2)A 和 B 的互相转化在工业上有什么实际意义？_ 。(3) 写出 DC反应的化学方程式： _ 。(4) 写出 ED反应的化学方程式： _ 。【答案】 SiClSiOHSiO粗硅提纯SiO SiO H OH SiOSiO H O422322NaOH=Na322322【解析】【分析】B 是一种单质 , 其余物质都是含有 B 元素的化合物 ,B 的结构类似金刚石 ，则 B 属于原子晶体 , 结合转化关系可以知道 B 为 Si 元素 ，而 D 为 B 的氧化物 , 则 D 是 SiO2， A 为 SiCl 4， C 是
8、一种钠盐 , 则 C 是 Na2SiO3，E 是 C 对应的酸 ，则 E 是 H2SiO3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题 。【详解】B 是一种单质 , 其余物质都是含有 B 元素的化合物 ,B 的结构类似金刚石 ，则 B 属于原子晶体 , 结合转化关系可以知道 B 为 Si 元素 ，而 D 为 B 的氧化物 , 则 D 是 SiO2， A 为 SiCl 4， C 是一种钠盐 , 则 C 是 Na2SiO3，E 是 C 对应的酸 ，则 E 是 H2SiO3，(1) 由以上分析可以知道 A 为 SiCl 4,D 为 SiO2,E 为 H2SiO3；因此，本题正确答案是 : SiCl 4
9、， SiO2，H2SiO3。(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，硅与氯气反应生成四氯化硅，因此 A 和 B 的互变实际意义是粗硅提纯；因此，本题正确答案是：粗硅提纯 ；(3) 二氧化硅和 NaOH 溶液反应生成硅酸钠 , 方程式为 SiO2 2NaOH=NaSiO3 H2O；因此，本题正确答案是 : SiO 22NaOH=NaSiO3 H2O。(4) H 2SiO3 不稳定 , 加热分解可生成SiO2 , 方程式为 H2SiO3SiO2 H2O；因此，本题正确答案是 : H SiO3SiO H O。222【点睛】硅能够与氧气反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；二氧化硅不溶于水，也不
10、与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。4 有一应用前景广阔的纳米材料甲，其由A、 B 两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应，生成一种含A 元素的含氧酸盐乙和一种含 B 元素的气体丙，丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；乙能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解。（1）甲的化学式为 _，其晶体属于 _晶体。（2）乙的水溶液可以用来做 _（写出一种用途）。（3） B 元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染，因此
11、可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁的电子式为 _。丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，其化学方程式_ 。甲的制备过程中氨气需要过量的理由是_ 。丁的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K0106，则0.01molL 1丁水溶液的1 1. pH 等于 _（忽略丁的二级电离和H2O 的电离）。【答案】 Si3N4原子黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂NaClO 2NH3N H4 NaCl H O次氯酸钠有强氧化性，防止N H继续被氧化102224【解析】【分析】甲由 A、 B 两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高，考虑甲属于原子晶体。甲与熔融的烧碱反应生成一种含A 元素的含氧酸盐乙和一种含
12、B 元素的气体丙，且丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明丙气体为NH3 ，说明甲中含有氮元素。含氧酸盐乙由短周期元素组成且为钠盐，能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解，说明生成的沉淀为H2SiO3，则乙为Na2SiO3，证明甲中含有硅元素，故A 为 Si 元素， B 为 N 元素，依据元素化合价可推知甲为Si3N4，据此分析解答。【详解】( 1) 由分析可知，甲的化学式为Si3N4，属于原子晶体，故答案为：Si3N4；原子；( 2)乙的水溶液为硅酸钠溶液，是一种矿物胶，可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂，故答案为：黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂；( 3) B 元素的一种氢化物丁，相
13、对分子质量为32，常温下为液体，可知丁为N2H4，电子式为：，故答案为：；丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，反应的化学方程式为：NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O，次氯酸钠有强氧化性，防止 N2H4 继续被氧化，氨气需要过量，故答案为： NaClO+2NH3 N2 H4+NaCl+H2O；次氯酸钠有强氧化性，防止 N2H4 继续被氧化；电离方程式为： N2H4+H2O? N2H5+OH- ，该溶液中溶质电离程度较小，则2 4c N 2 H 5+c(OH - )-，可知该溶液中c OHc N H0.01molLK() / ，由平衡常数=c N 2H 4) Kc N 2H 4= 1.0
14、 10 6 0.1 =1. 0 10- 4，溶液中 c( H+)=1010144 mol / L=10- 10mol / L，则溶液的pH=10，故答案为：10。【点睛】正确推断元素是解答本题的关键。本题的易错点和难点为( 3) 中 pH 的计算，要注意电离平衡常数表达式和水的离子积的灵活运用。5 在如图所示的物质相互转化关系中，A 是一种固体单质，E是一种白色不溶于水的物质。据此填空。（1）写出各物质的化学式：A _、 B_、 C_、D _、 E_、 F_。（2） B 与 a 溶液反应的离子方程式是_。（3） A 与 a 溶液反应的离子方程式是_。【答案】 SiSiO2- H2O2 Na2S
15、iO3 H2O H2SiO3 H2 SiO22OH =SiO3Si 2OHH2O=SiO32- 2H2【解析】【分析】C 中加入过量 HCl 产生不溶于盐酸的白色沉淀，推知E 可能是硅酸， A 可能是 Si，代入题目验证， a 溶液是强碱（如 NaOH）溶液或 HF 溶液，而Si 和 SiO2 与 NaOH 溶液反应均生成Na SiO Na SiO 与过量盐酸反应生成NaCl 和 H SiO白色沉淀： H SiOSiO +H O，与2323232322题意相符Si 和SiO2 与 HF 溶液反应均生成 SiF4 ， SiF4与盐酸不反应因此A 是 Si， B 是SiO2， C 是 Na2SiO
16、3（或 K2SiO3）， D 是 H2O， E是 H2SiO3 ， F 是 H2， a 是 NaOH（或 KOH），据此回答问题。【详解】（ 1）由以上分析可知 A 是 Si， B 是 SiO2， C 是 Na2SiO3， D 是 H2O， E 是 H2SiO3， F 是 H2；答案： Si； SiO2； Na2SiO3； H2O； H2 SiO3； H2；（ 2） B 和 a 溶液反应是二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；答案： SiO2 +2OH-=SiO32- +H2O（3） A 和 a 溶液反应是硅和氢氧化钠溶液反应生
17、成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为 Si+2OH-+H2O=SiO3 2+2H2；答案： Si+2OH-+H2O=SiO32+2H26 已知 A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：（ 1） A 是 _， B 是_，D 是 _。（ 2）写化学方程式： _ ；_ 。（3）写离子方程式： _ ；_；_。【答案】 SiO223232322322322Na SiOH SiONa CO SiONa SiO CO H SiOH O SiO2232-32- H23232- H232- 2H23CO H O SiOCOSiO SiO 2OH SiOOSiOH SiO 【解析】【分析】由
18、“ A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A 为 SiO22，再结合SiO 的相关性质：SiO 跟 Na CO 在高温下反应生成Na SiO 和 CO ，二者在水中会反应生成H SiO 沉淀，则22323223D 为 H2SiO3， H2SiO3受热分解生成SiO2和 H2O，说明 A 为 SiO2是正确的，为SiO2和NaOH 的反应，可知B 为 Na2SiO3，则 C 为 CO2， Na2SiO3 可与酸反应生成硅酸，据此答题。【详解】由以上分析可知A 为 SiO2， B 为 Na2SiO3， C 为 CO2， D 为 H2SiO3。（ 1）由以上分析可知 A 为 SiO2 ， B
19、为 Na2SiO3， D 为 H2SiO3，故答案为： SiO2；Na2SiO3；H2SiO3。（2） SiO2 和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2，故答案为： SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2。H2SiO3 受热分解生成SiO2 和 H2O，反应方程式为：H2SiO3H2OSiO2，故答案为：H2SiO3H2O SiO2。（3）硅酸酸性比碳酸弱，硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸，反应的方程式为Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3 +Na2CO3，离子方程式为：2-2- HCO2 H2O SiO3 =CO3
20、2SiO3，故答案为： CO2 H2O SiO32-=CO32- H2SiO3。二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为22322-32-22-SiO +2NaOH Na SiO +H O，离子方程式为SiO +2OH SiO +H O，故答案为： SiO +2OH SiO32-+H2O。 Na2SiO3 可与盐酸反应生成硅酸，方程式为 Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3，离子方程式为： SiO3 2- 2H=H2SiO3 ，故答案为： SiO32- 2H=H2SiO3。【点睛】解框图题的方法：最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特
21、殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，本题的突破口为：“ A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物”。7 图中 X、 Y、 Z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中， A 俗称磁性氧化铁；E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：(1)元素X 在元素周期表中的位置为第_周期 _族。(2)一定条件下， Z 能与 H2 反应生成ZH4，写出 Z 与 NaOH 反应的化学方程式_(3)写出由 Y 与 NO、 H2O 生成 D 反应的化学方程式： _ 。(4)X 在高温下能与水蒸气反应，请写出该反应的化学方程式：_(5)向含 4mol
22、 D 的稀溶液中，逐渐加入X 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。_【答案】四 Si+2NaOH+H232223O=Na SiO +2H4NO+3O +2H O=4HNO 3Fe +4H2OFe3O4 + 4H2【解析】【分析】A 俗称磁性氧化铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E 是SiO2，根据转化关系，可知X 为铁、 Y 为 O2、 Z 为 Si、 D 为 HNO3、 M 为 Na2SiO3 、G 为Fe(NO3)3， R 为H2SiO3 。【详解】A 俗称磁性氧化
23、铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E 是SiO2，根据转化关系，可知X 为铁、 Y 为O2、 Z 为 Si、 D 为HNO3、 M为 Na2SiO3 、G 为Fe(NO3)3， R 为H2SiO3；(1)元素 X 为 Fe，核电荷数为26，其在元素周期表中的位置为第四周期族；(2)Z 为 Si，能溶于NaOH 溶液生成硅酸钠、氢气和水，发生反应的化学方程式为Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2；(3)Y 为 O ， NO 与 O按一定比例通入水中生成HNO ，发生反应的化学方程式2234NO+3O +2H O=4HNO ；223(4)Fe
24、在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3Fe +4H OFe O + 4H ；2342(5)铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段Fe2+的量为 0，随着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+，故 Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令 Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知， NO 的物质的量 = xmol2 ，根据 N 元素守恒可知：xmol2+2x mol=4 mol ，解得33x=1.5，根据电子转移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知开始产生NO 时 Fe 的物质的
25、量等于 Fe3+的物质的量，即为 1.5mol 2 =1mol ，故 n(Fe2+)随 n(Fe)变化的示意图为：3。8 已知 A 是灰黑色的硬而脆的固体，B 是气态物质， AE 各种物质的相互转化关系如下图所示。（1）写出 B、 D、E 三种物质的化学式：B_， D_，E_；（ 2）画出 A 的原子结构示意图 _；（ 3）写出 CA的化学方程式 _。【答案】 SiF42323442C+SiOSi+2CONa SiOH SiO或 H SiO【解析】【分析】A 是灰黑色的硬而脆的固体，且能溶于NaOH 溶液，可知A 为Si，其与F2 反应生成的B 是气态SiF4， Si 与O2 在加热条件下生成
26、的C 为SiO2， Si 溶于NaOH 溶液生成的D 为Na2SiO3，Na2SiO3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的E 为硅酸(H2SiO3)，据此分析解题。【详解】(1)由分析可知：B 的化学式为SiF4、 D 的化学式为Na2SiO3、E 的化学式为H2SiO3；(2)硅原子的核电荷数为14，其原子结构示意图为；(3)SiO2 在高温下和碳反应生成Si，反应的化学方程式为2C+SiOSi+2CO。9由短周期元素组成的单质 A、B、 C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系，已知 C 为密度最小的气体，甲为非电解质。根据以上转化关系回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：AB丁。（2）
27、元素 A 在周期表中的位置是，写出甲的一种用途。（3）写出下列变化的方程式：A 与 NaOH 溶液反应的化学方程式乙与过量 CO-2 反应的离子方程式【答案】（ 1） Si（ 2 分） O2（ 2分） H2SiO3 或 H4 SiO4（ 2 分）（2）第三周期第 A 族（ 2 分）是玻璃、光导纤维等（ 2 分）（ 3） Si+2NaOH+H 2O=Na2SiO3+2H2（ 2 分） SiO 32+2CO-2+2H2O=H2SiO3 +2HCO3（2 分）【解析】由于 C 是密度最小的气体,所以 C 是 H2。又因 A+NaOH 溶液C(H2),故 A 为 Al 或 Si,无论 A是 Al 或
28、Si,产物乙通过量CO2 后的产物丁失去的化合物丙应为H2O,故 B 为 O2,又据甲为非电解质 ,故 A 应为 Si,甲为 SiO2232344,乙为 NaSiO ,丁为 H SiO (或 H SiO )。据此解答有关问题。10 化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1) 硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称_；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的离子方程式为 _ 。(2) 氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是Cl 2 而是它和水反应生成的_( 写化学式 ) 。缺
29、铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_ 。(3) 从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是_( 填选项字母) 。A铜和浓硫酸反应B铜和稀硫酸反应C氧化铜和硫酸反应D铜与 Fe (SO )溶液反应243【答案】 玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等Al2O3 2OH =2AlO2- H2O HClO 防止 Fe2 被氧化 C【解析】 (1) 含硅的材料有玻璃、水泥、陶瓷和光导纤维等；氧化铝为两性氧化物，能与碱反应，其反应的离子方程式为：Al2O3 2OH =2AlO2- H2O。(2)Cl2
30、 与水反应生成的HClO 具有强氧化性，具有漂白性，因此实际起漂白作用的物质是HClO； Fe2+容易被氧化，因此用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，防止Fe2+被氧化而使药品失效。(3) 铜和浓硫酸反应会生成具有污染性的气体 SO2，同时生成 1molCuSO4 消耗 2molH 2SO4，成本较高， A 错误；铜和稀硫酸不反应， B 错误；氧化铜和稀硫酸反应的产物无污染性，且生成 1molCuSO4 只需要消耗1molH 2SO4， C 正确；铜与Fe2(SO4)3 溶液反应生成的CuSO4中混有FeSO4 ，增加分离的成本， D 错误，故制取硫酸铜最好的方法是氧化铜和硫酸反应，答案选 C。