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1、2020-2021 高考化学复习硅及其化合物推断题专项综合练习一、硅及其化合物1 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，因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁的电子式为 _。丁可
2、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K1106，则 0. 01mol L 1 丁水溶液的 1. 0pH 等于 _（忽略丁的二级电离和H O 的电离）。2【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B 元素的气体丙，且丙能使湿润的红色石蕊试纸变
3、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Si3 43 4；原子；N ，属于原子晶体，故答案为：Si N( 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，相对分子质量为32，常温下为液体，可知
4、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c N 2 H 5+c(OH - )，可知该溶液中-c( N2 H4 ) 0. 01mol / L，由平衡常数 K=c( OHc N 2H 4) Kc N 2H 4 = 1.0 10 6 0.1 =1. 0
5、 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。2X、Y、 Z、 W 四种物质有如下相互转化关系（其中X、 W 为单质， Y、 Z 为化合物，未列出反应条件）。（1）若 X 的摩尔质量是W 的 2 倍，工业上Z 可作优质的耐高温材料。W 为黑色固体，则Y 的化学式 _ 。（2）若固体W 是紫红色，且向溶液Z 中滴入氯水，再滴入2 滴 KSCN溶液，溶液呈血红色。则写出X+Y=Z+
6、W 的离子方程式 _ 。（3）若晶体W 是一种重要的半导体材料，实验室可用澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物。写出 Y 与 NaOH 溶液反应的化学方程式_ 。【答案】 CO22+2+2232Fe+Cu =Fe +Cu SiO+2NaOH=Na SiO +H O【解析】（1） X、 W 为单质， Y、 Z 为化合物 ， W 为黑色固体，应为 C 单质， X 的摩尔质量是W 的 2倍， Z 可作优质的耐高温材料， X 为 Mg ， Z 为 MgO， Y 为 CO2。（2）向溶液 Z 中滴入氯水，再滴入 2 滴 KSCN溶液，溶液呈血红色，则Z 为 Fe2+， W 是紫红色固体，则W 为 Cu， X+
7、Y=Z+W反应方程式为： Fe+Cu2+=Fe2+Cu。（3）晶体 W 是一种重要的半导体材料，则W 是 Si；实验室可用澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物，则 Z 的燃烧产物为CO2，化合物Z 为 CO，则 X 为 C 单质， Y 为 SiO2， Y 与 NaOH溶液反应的化学方程式为：SiO2232+2NaOH=Na SiO +H O。3 已知 A， B， C， D 均含有同一种元素， A 为单质，根据下图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题 。写出 A、 B、 C、 D 各物质的名称：A_， B_， C_， D_；写出 AD 的化学方程式：_。写出下列变化的离子方程式：BC_ ；DB_
8、 。【答案】硅硅酸钠硅酸2-2-二氧化硅 Si+O2SiO2 SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 +CO3SiO2+2OH-=SiO32-+H2O【解析】【分析】A 是单质， A 可以与 NaOH 溶液反应， A 与 O2 在高温下反应产生的氧化物可以与碳在高温下反应产生A 单质，可知A 为 Si 单质； Si 与氧气反应生成的D 为 SiO2； Si 与 NaOH 反应生成 B 为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C 为 H2SiO3，硅酸受热分解得D 为 SiO2，SiO2 与 NaOH 反应生成硅酸钠，符合各物质转化关系，据此答题。【详解】综上所述可知可知A 为硅， B 为硅酸钠，
9、C 为硅酸， D 为二氧化硅。根据上面的分析可知，A 为硅， B 为硅酸钠， C 为硅酸， D 为二氧化硅；A 为 Si， D 为二氧化硅，硅与氧气在高温下反应生成SiO2，该反应的化学方程式为：Si+O2SiO2；B 是 Na2 32323水溶液中通入2SiO ， C 是 H SiO ，向 Na SiOCO 气体，会发生反应产生硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式为：SiO32-22233 2-；+CO +H O=H SiO +COD 是 SiO2 ，B 是 Na2SiO3， SiO2 与 NaOH 溶液反应产生硅酸钠和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。【点睛】本题
10、考查无机物推断的知识，明确硅和二氧化硅的性质为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题有利于提高学生的分析能力及逻辑推理能力。4 已知 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，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
11、程式_ 。【答案】 Na2 223223-2-22 32 3ONa COH OO Al(OH) + OH= AlO+2H O2Al+Fe OAl O +2Fe【解析】【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。【
12、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； 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。5 设计如下实验探究某矿石（仅含四种短周期元素）的组成和性质
13、，已知矿石含有一定的结晶水：（1）矿石的组成元素是H、 O 和 _、 _（填元素符号），化学式为_ 。（2）白色粉末3 溶于 NaOH 溶液的离子方程式是_。【答案】 Mg， Si MgSiO-2- H2O32H2O2OH SiO2=SiO3【解析】根据流程图，矿石灼烧后生成无色气体1，冷凝后得到无色液体1，该无色液体为水，质量为 3.6g，物质的量为0.2mol ；白色粉末 2 能够溶于过量盐酸，得到白色胶状沉淀2，和无色溶液3；根据盐酸提供的氢离子和氯离子分析，白色胶状沉淀2 可能是氯化银沉淀或硅酸沉淀；白色胶状沉淀2 灼烧得到白色粉末 3，该物质能够溶于氢氧化钠溶液，说明白色粉末为二氧化
14、硅，不可能为氯化银，因此白色胶状沉淀2 为硅酸；无色溶液3 中加入过量氢氧化钠得到白色沉淀，说明白色沉淀3 为氢氧化镁 ， 5.8g氢氧化镁的物质的量为0.1mol ，因此白色粉末2 中含有 4g 氧化镁和 6g 二氧化硅，因此白色粉末2 为硅酸镁 。(1)根据上述分析，矿石的组成元素是H、 O、 Mg 和 Si，硅酸镁的质量为10g，物质的量为10 g3.6g=0.2mol ，因此化学式为MgSiO 2H O，故=0.1mol，水的物质的量为100 g / mol18g / mol32答案为 Mg ； Si； MgSiO32H2O；(2)白色粉末3 为二氧化硅， 溶于 NaOH 溶液的离子方
15、程式为 2OH- SiO2=SiO3 2- H2O，故-2-H2O。答案为 2OH SiO2=SiO3点睛：本题考查了物质的组成和性质的推断。本题的难点是白色胶状沉淀2 和白色粉末 3的判断，可以根据反应物中有盐酸结合白色粉末3 能够与氢氧化钠溶液反应考虑。6A、 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。中含量仅次于氧的非金属元素的单质。A 为地壳请填空：（1）写出物质 C 的化学式。（2）写出 B 和碳高温反应生成A 和 E 的化学方程式是。（3）写出 BD反应的离子反应方程式。【答案】（ 1） CaSiO3（2） SiO2+2CSi+2CO（3） SiO2
16、+2OH322=SiO+HO【解析】A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质， A 是硅；二氧化硅与碳单质反应生成硅和CO， E 是 CO、 B 是 SiO ； SiO 与氧化钙高温生成硅酸钙，C 是硅酸钙； SiO与氢氧化钠溶222液反应生成硅酸钠和水，D 是硅酸钠。（1）根据以上分析可知可知物质C 的化学式为 CaSiO 。（ 2） SiO 和碳高温反应生成硅和32CO的化学方程式是 SiO2+2CSi+2CO。（ 3 ）BD反应的离子反应方程式2322SiO +2OH SiO +HO。7 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
17、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：（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
18、2344243 432-H SiO (或 H SiO )3Si（NH ）=Si N +8NHSiO +2OH32-22-44-23 42233或=SiO+H O 或 SiO +4OH =SiO+2H OSi N +9H O=3H SiO +4NH342443Si N+12H O=3H SiO +4NH【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
19、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SiO2， I 为 Na2SiO3，则 F 为H2SiO3，由虚线框中上一支推中可知，E 与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的沉淀G，则可知E 中有 Cl， G 为 AgCl，故 C 为 SiCl4， 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 Cl242 423G 为， C 为 SiCl， D 为 Si(NH ) ， E 为 HCl， F 为 H SiO ，AgCl， H 为 Si
20、O ， I 为 Na SiO ， K 为 Si N 。22334（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 F 为 H2SiO3 (或 H4SiO4) 。（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+
21、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。8A、 B、 C、 D 均为中学化学常见的纯净物，A 是单质。它们之间有如下的反应关系：（ 1）若 B 是气态氢化物。 C、 D 是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写反应的化学方程式_ 。（ 2）若 D 物质具有两性，反应均要用强碱溶液，反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写反应离子方程式_ 。（3）若 A 是太阳能电池用的光伏材料。
22、C、 D 为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素均为同一主族，且溶液均显碱性。写出反应的化学方程式_。（4）若 A 是当今应用最广泛的金属。反应用到A，反应均用到同一种非金属单质。C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式_ 。催化剂【答案】 4NH3222-2233-Si+2NaOH+5O4NO+6H OAlO +2HO +CO = Al(OH) +HCO+H2O =Na2SiO3+2H2Cu +2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+【解析】【分析】【详解】（1） C、D 是氧化物且会造成光化学烟雾污染，氮的氧化物会造成光化学污染，所以C、D是氮的氧化物，则B 是氨气； A 是氮气，
23、 C 为 NO， D 为二氧化氮，氨气与氧气催化氧化为催化剂NO 和水，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；（2）造成温室效应的气体是二氧化碳，若D 物质具有两性，反应均要用强碱溶液，则 A 是 Al， B 是氧化铝，与强碱反应生成偏铝酸盐，则D 是氢氧化铝，反应是通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式为AlO -2+ 2H2O +CO2=Al(OH)3 +HCO3-；（3）太阳能电池的材料是Si，所以 A 是 Si，C 中含有 Si 元素，与 Si 同主族的元素为C，则C、 D 为硅酸钠和碳酸钠，碳酸钠与二氧化硅高温反应生成硅酸钠和二氧化碳，则反应是Si 与氢
24、氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，化学方程式为Si + 2NaOH +H2O =Na2SiO3+2H2；（4） C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，即铁离子与Cu 的反应，所以A 是 Fe，则 C 是氯化铁， B 是氧化铁，反应均用到同一种非金属单质氯气，所以氯化铁与Cu 反应的离子方程式为 Cu +2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+。9X、Y、 Z 为常见的三种单质，Z 是绿色植物光合作用的产物之一，A、 B 为常见化合物。它们在一定条件下可发生如图所示的反应（均是在非溶液中进行的反应）：（ 1）画出 Z 的原子结构示意图 _；（ 2）当 X 为金属， Y 为非金属时， A 可能的电子式为 _
25、或 _；（ 3）当 X 为非金属， Y 为金属时， X 可能的化学式为 _或 _；（4）当 X 与 Y 均为金属时，写出X 与 A 反应的化学方程式_；（5）当 X 与 Y 均为非金属时，若X 与 Y 同主族，写出X 与 A 反应的化学方程式_ ；若 X 与 Y 不在同一主族，写出 X 与 A 反应的化学方程式 _ 。【答案】C H2 2Al+ Fe2O32Fe+Al2O3C+SiO2Si+CO2 C+H2OH2+CO【解析】【分析】先根据 C 是单质且C 是绿色植物光合作用的产物之一，判断C是氧气， A、 B 是单质，与氧气反应，得出X、 Y 是含氧化合物，然后采用假设的方法分析【详解】C
26、是单质且C 是绿色植物光合作用的产物之一，所以C 是 O2 A、 B 是单质，分别与O2 反应生成含氧化合物，A+XB+Y，属置换反应（2）如果 X 是钠， Y 是氢气， A 就是 H2O， B 就是 NaOH，钠与水反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2 ；（ 3）当 X 为非金属， Y 为金属时，就是以氢气或一氧化碳为还原剂的热氧化还原反应；（ 4）当 X 与 Y 均为金属时，考虑铝热反应；(5) X 是碳， Y 是硅， A 就是 SiO2， B 就是 CO， C 与 SiO2 的反应方程式为：2C+SiOSi+2CO；如果 X 是碳， B 是氢气， X 就是 H2O， Y 就是
27、 CO，C+H2OH2+CO。【点睛】本题的题眼是： C 是单质且 C 是绿色植物光合作用的产物之一，通过判断 A、 B、X、Y，确定该反应是置换反应，学过的置换反应方程式较多，考查学生的发散思维以及总结归纳能力。10 实验对认识和研究物质性质有重要作用，回答下列相应问题。（一）为证明Na2SiO3 具有防火性能，同时做以下两个实验。实验 ：取一小木条，放入蒸馏水中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，放置在酒精灯外焰处。实验 ：另取一个相同的小木条，放入Na2SiO3 饱和溶液中，之后重复实验 的操作。（ 1）设计实验 的目的是 _ 。（二）性质实验中反应原理常用化学方程式表示。请
28、用化学方程式各举一例，说明下列物质所具有的性质。（ 2） SO2 具有还原性 _。（3） SO2 具有酸性氧化物共同的性质_。（ 4）浓硫酸具有强氧化性 _ 。【答案】与实验作对照，证明起防火作用的是Na2 3而不是水23SiO2SO+O2SOSO +2NaOH = Na SO + H OCu+2H SO(浓 )CuSO+ SO +2H O223224422【解析】【分析】【详解】（一）（ 1）实验与实验比较，实验在蒸馏水的基础上增加了可溶于水的硅酸钠，从而探究防火的原因，则设计实验的目的是与实验作对照，证明起防火作用的是 Na2SiO3 而不是水；（二）（ 2） SO2与强氧化剂作用，能体现其具有还原性，如：2232SO +O2SO ；（3） SO2 能与碱溶液作用生成盐和水，说明其是酸性氧化物，发生反应的化学方程式为 SO2+2NaOH = Na2SO3 + H2O；（4）浓硫酸具有强氧化性，能氧化活泼性较弱的金属，如Cu，发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓 )CuSO4+ SO2 +2H2O。