《2020-2021精选高考化学易错题专题复习硅及其化合物推断题含答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021精选高考化学易错题专题复习硅及其化合物推断题含答案解析.docx（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2020-2021 精选高考化学易错题专题复习硅及其化合物推断题含答案解析一、硅及其化合物1A、 B、 C 均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：其中均为有单质参与的反应。（1）若 A 是常见的金属，中均有同一种黄绿色气体参与反应，B 溶液遇 KSCN显血红色，且为化合反应，写出反应的离子方程式_ 。（ 2）如何检验上述 C 溶液中的阳离子？ _ 。（3）若 B 是太阳能电池用的光伏材料，为工业制备B 的反应。 C 的化学式是_，属于置换反应 _，（填序号）写出反应的化学方程式_ 。3+2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶【答案】 Fe+2Fe3Fe液变
2、成血红色，则证明含Fe2+4 2C+SiOSi+2COSiCl【解析】【分析】(1)由转化关系可知A 为变价金属，则A 应为 Fe， B 为氯化铁， C 为氯化亚铁，为 Fe 与氯化铁的反应；(3)B 是太阳能电池用的光伏材料，可知B 为 Si，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则 C 为 SiCl4，中 SiCl4 与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。【详解】(1)A 是常见的金属，中均有同一种气态非金属单质参与反应，且为化合反应，则该非金属气体为 Cl2， B 为氯化铁，则反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+；(2)由分析知 C 为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是
3、取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；(3)B 是太阳能电池用的光伏材料，可知B 为 Si，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则C 为 SiCl4，其中为Si 和 Cl2 化合生成SiCl4，中 SiCl4 与氢气反应，提纯 Si，则反应的化学方程式为SiO2 +2CSi+2CO，其中属于置换反应的有。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）
4、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
5、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 CaSiO3，其化学反应方程式为：高温CaSiO，故答案为： SiO +CaO高温CaSiO ；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+2CO232332-+2H223-+H232NaHCOH SiO，其离子方程式为：SiOO 2CO2HCOSiO，故答案为：+
6、=2-+2H223-+H233SiOO+2CO =2HCOSiO 。3A、 B、 C、 D、 E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。含量仅次于氧的非金属元素的单质。A 为地壳中请填空：(1)形成单质 A 的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)B 的化学式 (分子式 )为 _，B 和碳反应生成A 和 E 的化学方程式是_ 。(3)C 的化学式 (分子式 )为_ ，D 的化学式 (分子式 )为 _。【答案】+4 SiO22323SiO +2CSi+2CO CaSiONa SiO【解析】【分析】A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，可确定A 是 Si 单质，它可由
7、SiO 和 C 在高2温条件下反应制取，则B 为 SiO2323， E 为 CO， C 为CaSiO， D 为 Na SiO ，结合对应的物质的性质以及题目要求可解答该题。【详解】根据上述分析可知A 是 Si 单质， B 是 SiO2，C 为 CaSiO3， D 为 Na2SiO3， E 为 CO。(1)Si 是 14 号元素，形成单质A 的原子结构示意图为； Si 原子最外层有4 个电子，由于原子最外层电子数等于该元素的最高正化合价，所以Si 元素的最高正化合价为+4价；(2)根据上述推断可知B 为二氧化硅，B 的化学式为SiO2；二氧化硅和碳在高温下反应生成硅单质和一氧化碳，反应的化学方程
8、式是：SiO2+2CSi+2CO；(3)C是硅酸钙，化学式为CaSiO3； D 为硅酸钠，其化学式Na2SiO3 。【点睛】本题考查无机物的推断的知识，侧重硅及其化合物转化的考查，把握地壳中元素的含量推断 A 为解答的突破口，注意性质与用途的关系。4X、Y、 Z 为三种常见的单质，Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B 为常见的化合物。它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。（ 1）当 X、 Y 均为金属时， X 的化学式为 _， Z 为 _（填名称）。（2）当 X 为非金属且为气体，Y 为金属且为紫红色时， X 的化学式为 _，A
9、的化学式为 _。（3）当 X 为金属、 Y 为非金属且为固体时，X 与 A 反应的化学方程式为_ 。（4）当 X、 Y 均为非金属固体时，X 与 A 反应的化学方程式为_ 。【答案】Al氧气H2CuO2Mg+CO2MgO+CSiO2+2CSi+2CO【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2， X+A Y+B的反应为置换反应，X、 Y 为单质， A、 B 为氧化物，据此答题。【详解】（1）当 X、 Y 均为金属时，此反应应为铝热反应，则X 为 Al， Z 为氧气，答案应为：Al、氧气；（ 2）当 X 为非金属且为气体， Y 为金属且为紫红色时， Y 为 Cu，则 X 应为 H
10、2，答案应为： H2、 CuO；（3）当 X 为金属、 Y 为非金属且为固体时，X 应为 Mg， Y应为 C，该反应应是Mg 和 CO2的反应，反应的方程式为2Mg+CO22MgO+C；（4）当 X、 Y 均为非金属固体时， X 应为 C， Y 应为 Si，该反应应是C 和 SiO2 的反应，反应的方程式为 SiO2+2CSi+2CO。5A、 B、 C、 D、 E、 F 六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产物未标出），其中反应是置换反应。（ 1）若 A、D、 F 都是非金属单质，且 A、 D 所含元素在周期表中同一列， A、 F 所含元素在周期表中同一横行，则反应的化学方程式是_
11、。（ 2）若 A 是常见的金属单质， D、F 是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应（在水溶液中进行）的离子方程式是 _ ；（ 3）若 B、 C、 F 都是气态单质，且 B 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， A、 D 相遇有白烟生成，反应的化学方程式是_。（4）若 A、D 为单质，且 A 原子核内所含质子数是D 的 2 倍， B 是参与大气循环的一种物质，和两个反应中都有红棕色气体生成，反应的化学方程式是_。【答案】 SiO2 2C223Si 2CO 2Fe Cl 2Fe 2Cl4NH3 5O24NO 6H2O C 4HNO3CO2 4NO2 4H2O【解析】【分析】【详解
12、】（1）若 A、 D、 F 都是非金属单质，反应是置换反应，A、 D 同主族，根据框图可知， A与 F 生成 E， C 与 F 也能生成 E，因此只能是SiO2 与 C 反应，则 A 是 C、 B 是 SiO2、 C 是高温CO、 D 是Si， E 是CO2、 F 是O2。反应的方程式为SiO2 2CSi 2CO 。（2）若 A 是常见的金属单质，反应是置换反应，D、 F 是气态单质，根据框图可知，A与 F 生成 E， C 与 F 也能生成 E，因此 A 只能为 Fe， D 为 H2 ，F 为 Cl2，B 为 HCl， C 为FeCl2， E 为 FeCl3。反应的方程式为 2Fe2 Cl2
13、2Fe3 2Cl 。（ 3）若 B、 C、 F 都是气态单质，且 B 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， A、 D 相遇有白烟生成，所以 A 是氨气， B 是氯气， C 是氮气， D 是氯化氢， F催化剂是氧气， E 是 NO，反应的化学方程式是4NH3 5O24NO6H2O。（4）若 A、 D 为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A 是 D 的 2倍，所含元素的原子核外最外层电子数 D 是 A 的 2 倍， B 是参与大气循环的一种物质，反应是置换反应，根据框图可知， A 为 Mg， D 为 C，B 为 CO2， C 为 MgO，又知和两个反应中都有红棕色气体生成， F
14、为 HNO33222。反应的化学方程式是C 4HNOCO 4NO 4H O。【点晴】解框图题的方法的最关键的是寻找 “突破口 ”， “突破口 ”就是抓 “特 ”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。6 材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K 由两种非金属元素组成。它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的。下图虚线框内的其它转化是为探究C 的组成而设。G、F、 H 均为难溶于水的白色固体；图中C、 H、K 均为含A 元素。其余物质均为中学化学中常见物质。请回答下列问题：
15、（1）指出 K 可能所属的晶体类型_， K 中含有的化学键类型为_。（ 2）写出化学式：化合物 C_；化合物 F_。（ 3）写出反应 的化学方程式： _ 。（ 4）写出反应 的离子方程式： _ 。（5）化合物 K 与化合物C 类似，也能在一定条件下与水反应生成两种化合物，请写出K与水反应的化学方程式：_ 。【答案】原子晶体共价键SiCl4=Si3N4+8NH3-4 H2SiO3(或 H4SiO4) 3Si（NH2 ）SiO2+2OH2-4-+2H2O Si3N4+9H2O=3H2SiO3+4NH3 或=SiO3+H2O 或 SiO2+4OH =SiO4Si3N4+12H2O=3H4SiO4+4
16、NH3【解析】【分析】根据图中各物质转化关系，F 受热得 H， H 能与氢氧化钠反应生成I， I 与过量的二氧化碳反应生成 F，说明 F 为弱酸且能受热分解，结合化合物D 中 A 可形成四个价键知：A 元素为四价元素， C、H、 K 均为含 A 元素， K 由两种非金属元素组成，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征，根据D 的部分组成可知K 应为 Si3N4，可以确定 A 为 Si， H 为SiO ， I 为 Na SiO ，则 F 为 H SiO ，由虚线框中上一支推中可知，E 与硝酸银反应生成 不溶22323于稀硝酸的沉淀G，则可知E 中有 Cl， G 为 AgCl，故 C 为 Si
17、Cl4， B 为 Cl2；由SiCl4+3H24HCl+H2SiO3，生成 E： HCl， G、 F、 H 均为难溶于水的白色固体。【详解】由分析可知： A 为 Si， B 为 Cl2， C 为 SiCl4， D 为 Si(NH2)4， E 为 HCl， F 为 H2SiO3， G 为AgCl， H 为 SiO2， I 为 Na2SiO3， K 为 Si3N4。（1） K 为 Si3N4 ，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征，K可能所属的晶体类型原子晶体，K 中含有 Si-N 的化学键类型为共价键。（2）化学式：化合物 C 为 SiCl4；化合物2344F 为 H S
18、iO (或H SiO ) 。（3） Si（ NH2 4在高温条件下分解生成3 43，反应的化学方程式：2 4=）Si N和 NH3Si（ NH ）Si3N4+8NH3。（4） SiO2 是酸性氧化物，与碱反应生成硅酸盐和水，反应的离子方程式：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O 或 SiO2+4OH-=SiO44-+2H2 O。（ 5）化合物 Si3N4 与化合物 SiCl4 类似，也能在一定条件下与水反应生成两种化合物，则反应方程式为： Si3N4 +9H2 O=3H2SiO3 +4NH3或 Si3N4+12H2O=3H4SiO4 +4NH3。7（1） X、 Y、 Z 都是短周期元素的单
19、质，X 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍； Y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2； Z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4 倍。则： 写出化合物甲的电子式_ ； 写出Z 与甲反应的化学方程式_ ；（2） X、 Y、 Z 都是非金属单质，X 是原子晶体，Y、Z 都是分子晶体，X、 Y 都能与强碱溶液反应；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂。则： 写出 X 与 NaOH 溶液反应的离子方程式_ ； 在 所得溶液中加入乙的溶液，观察到的现象_（ 3） .X、 Z 是常见金属， Z 与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在
20、工业上常用于制取 Z 单质。则： 写出乙与 NaOH 溶液反应的化学方程式_ ； 将等物质的量的X 和 Z 分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是 _ 。【答案】2Mg+CO2+2H2 产生白色2MgO+C Si 2OH H2O SiO3胶状沉淀23222:3Al O 2NaOH 2NaAlO H O【解析】【分析】（1）根据 X、 Y、 Z 都是短周期元素的单质，X 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍， X 为 C； Y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2，所以Y 为 O，氧元素形成的单质为O2 和 O3； Z 元素原子的次
21、外层电子数是其最外层电子数的4倍， Z 为 Mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；据以上分析进行解答；（2） X、 Y、 Z 都是非金属单质，X 是原子晶体， X 能与强碱溶液反应，所以X 为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y 是氯原子， Z 是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；据以上分析进行解答；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z 单质，所以 Z 是铝， X 是铁，乙是氧化铝， Y 是氧气，符合上述转化关系；据以上分
22、析进行解答。【详解】（1）根据 X、 Y、 Z 都是短周期元素的单质， X 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍， X 为 C； Y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2，所以Y 为 O，氧元素形成的单质为O2 和 O3； Z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍， Z 为 Mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；二氧化碳为共价化合物，碳氧原子间形成共价键，电子式；综上所述所，本题正确答案：；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：2Mg+CO2MgO+C
23、；综上所述所，本题正确答案：2Mg+CO2MgO+C；（2） X、 Y、 Z 都是非金属单质， X 是原子晶体， X 能与强碱溶液反应，所以X 为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y 是氯原子， Z 是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；硅与 NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：2+2H2；Si 2OH H2O SiO3综上所述所，本题正确答案：2+2H2；Si 2OH H2O SiO3由于盐酸的酸性大于硅酸，所以硅酸钠溶液中加入盐酸，反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠，因此可观察到产生白色胶状沉淀生成；综上所述所，本题正确答案：白色胶
24、状沉淀生成；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z 单质，所以 Z 是铝， X 是铁，乙是氧化铝，Y 是氧气，符合上述转化关系；氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al 2O3 2NaOH2NaAlO2 H2O；综上所述所，本题正确答案：Al 2O3 2NaOH2NaAlO2H2O；已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2， 2Al+3H2SO4=Al 2(SO4) 3+3H2；根据反应关系可知，将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，生成氢气的量之比为：1：1.5 ，质量之比是1:1.5，整理为2:3；综
25、上所述所，本题正确答案：2:3 。8 A、 B、 C、 D、 E、F 六种物质的转化关系如图所示( 反应条件和部分产物未标出) 。(1) 若 A 是常见的变价金属的单质， D、F 是气态单质，且反应在水溶液中进行。反应也在水溶液中进行，写出反应离子方程式是_ ，已知光照条件下 D 与 F 反应生成 B，写出该反应的化学方程式为_ 。(2) 若 A、 D、 F 都是短周期非金属元素单质，且A、 D 所含元素同主族，A、 F 所含元素同周期，则反应的化学方程式为_ 。【答案】2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 2 Cl 22HCl 2C SiO22CO SiH【解析】 （1） A 是常见的金属单
26、质，D、 F 是气态单质，反应为置换反应，且在水溶液中进行，由转化关系可知，A 为变价金属， F 具有强氧化性，可推知 A 为 Fe， F 为 Cl2，故B 为 HCl、 C 为氯化亚铁、 D 为氢气、 E 为氯化铁，则：反应（在水溶液中进行）的离子方程式是： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-， D 与 F 的光照条件下反应的化学方程式为： H2Cl2HCl 。2（2） A、 D、 F 都是短周期元素组成的非金属单质，且A、D 所含元素同主族， A、 F 所含元素同周期， C、E、 F 为气体， C 有毒，反应为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与 CO，碳与 F 反应生成 E， CO
27、 与 F 生成 E，则 F 为氧气，验证符合转化关系，则：反应的化学方程式是： 2C SiO22CO Si【点睛】：本题考查无机物的推断，题目信息量大，难度较大，需要学生熟练掌握常见元素化合物的性质。9 材料是人类赖以生存的重要物质基础。材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料（包括硅酸盐材料）、高分子合成材料及复合材料。（ 1） 合金是生活中常见的材料。某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架。该合金中含量最高的金属为_(填元素符号 )。 铁锈的主要成分是_(填化学式 )，它是钢铁在潮湿的空气中发生的结果，其负极反应式为_ 。_腐蚀 玻璃是一种常用的硅酸盐材料。制备普通
28、玻璃的原料有CaCO3 、_和 _(填化学式 )。（2）聚苯乙烯是造成白色污染的物质之一，其结构简式为，则制取聚苯乙烯的单体是 _ 。【答案】 Al Fe2 3 22 3电化 (或“电化学 ”或 “吸氧 ”)Fe 2e Fe223O xH O(或 Fe O )Na COSiO2【解析】【分析】铁锈的主要成分是氧化铁；钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀，铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应。【详解】(1)铝合金：铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金，具有密度小、强度高的优良性能常用于制造门窗框架；铁在空气中与氧气、水共同作用而生锈，铁锈的主要成分是铁的氧化物氧化
29、铁；钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀，铁易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为： Fe-2e- Fe2+，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e- 4OH-；生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；石英砂的主要成分是二氧化硅，与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳，与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳；(2)聚苯乙烯的结构简式为，则制取聚苯乙烯的单体是。10 完成下列各题。（ 1）制备陶瓷是以粘土 主要成分 Al2Si2O5(OH)4为原料，经高温烧结而成。若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为。（2）如果胃酸过多，可服用（填写化学式）缓解症状，但如果患有胃溃
30、疡，则不能服用，以防止胃穿孔。（3）雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，这一过程中发生反应的化学方程式为。（ 4）二氧化氯（ ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（ NaClO3）与盐酸反应生产 ClO2 的，反应过程中同时会生成氯气。写出该反应的化学方程式。【答案】（ 1） Al2O32SiO22H2O；（ 2）NaHCO3；（ 3） SiO2+4HF=SiF +2H2O；（ 4） 2NaClO3+4HCl=2ClO2 +Cl2 +2NaCl+2HO。【解析】试题分析：（ 1）复杂硅酸盐书写成氧化物，金属氧化物在前，非金属氧化物在后，因此粘土的氧化物： Al2 32233O2SiO 2H O；（ 2）治疗胃酸过多，常有 Al(OH)和 NaHCO ，如果患有胃溃疡，不能服用 NaHCO32是酸性氧化物，加速胃溃疡，因此应服用氢氧化，因此产生的CO铝； (3)发生反应是SiO2232+4HF=SiF +2H O；（ 4） NaClO 作氧化剂，Cl 转化成 ClO ， HCl 作还原剂， Cl Cl，根据化合价的升降法进行配平，因此反应方程式为22NaClO3+4HCl=2ClO2 +Cl2 +2NaCl+2HO。考点：考查复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式的书写等知识。