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1、全国备战高考化学硅及其化合物推断题的综合备战高考模拟和真题分类汇总附答案解析一、硅及其化合物1 已知：甲、乙、丙、丁为常见化合物，AB为单质，相互转化关系如图。其中甲是天、然气的主要成分。回答下列问题：（1）丁物质的名称： _，丙物质的化学式：_ 。（2）检验化合物乙的化学方程式：_ 。（3）试剂 X 可能的化学式： _、 _(要求：所选物质类别不同 )。（ 4）通过分析表明：燃料充分燃烧的条件之一是_ 。（ 5）取变红溶液于试管中加热，观察到的现象有_ 。【答案】水 CO COCuO 充足的氧气红色溶液变成紫2Ca(OH)2=CaCO3 H2O O2色，有气泡冒出【解析】【分析】甲是天然气的
2、主要成分，则甲是甲烷，甲与A， B 与 A 能燃烧，则A 是氧气，丁电解生成A、 B，则 B 是氢气，丁是水，乙与水加入紫色石蕊试液后溶液变红，则乙是二氧化碳，丙与乙可以相互转化，则丙是一氧化碳，据此分析解答。【详解】(1)根据分析可知丁是水，丙是CO，故答案为：水；CO；(2)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水，反应方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2 O；(3)由丙转化到乙，则试剂X 可以是氧气，也可以是氧化铜等物质，所属的类别分别是单质和氧化物；故答案为：O2； CuO；(4)通过分析表明 :燃料充分燃烧的条件之一是要有充足的氧气；故答案为：充足的氧气；(5)取变红
3、溶液于试管中加热会发生碳酸分解的过程，故可以观察到的现象是红色溶液变成紫色，有气泡冒出；故答案为：红色溶液变成紫色，有气泡冒出。2 在下列物质的转化关系中，A 是一种固体单质，且常作半导体材料，E 是一种白色沉淀， F 是最轻的气体单质。据此填写：（1） B 的化学式是 _，目前在现代通迅方面B 已被用作 _主要原料。（2） B 和 a 溶液反应的离子方程式是_ 。（3） A 和 a 溶液反应的离子方程式是_ 。（4） C 和过量盐酸反应的离子方程式是_ 。【答案】 SiO2 制光导纤维2- H2O H2O=SiO3 2- 2H2SiO2 2OH =SiO3Si2OHSiO32- 2H =H2
4、 SiO3【解析】【分析】A 是一种固体单质，且常作半导体材料，则A 是 Si，所以 B 为 SiO2，由图中转化关系可知E 为 H2SiO3 ，a 为 NaOH， C 为 Na2SiO3， D 为 H2O，由于 F 是最轻的气体单质，则F 为 H2。【详解】A 是一种固体单质，且常作半导体材料，则A 是 Si，所以 B 为 SiO ，由图中转化关系可知2E 为 H SiO ，a 为 NaOH，C 为 Na SiO ， D 为H O，由于F 是最轻的气体单质，则F 为 H ，232322（1） B 的化学式是 SiO2，目前在现代通迅方面B 已被用作光导纤维主要原料；（2） B 和 a 溶液反
5、应的离子方程式是SiO232- H22OH =SiOO；（3） A 和 a 溶液反应的离子方程式是Si 2OH H232- 2H2O=SiO；（4） C 和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32- 2H23=H SiO 。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， 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【答案】E
6、D反应的化学方程式：_ 。SiCl 4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO22NaOH=NaSiO3 H2OH2SiO3SiO2 H2O【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
7、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 ， 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实际意义是粗硅提纯；，因此A 和B 的互变因此，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
8、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 2SiO3SiO2 H2O。【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。4A、 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
9、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_ ； C_；E_。(2)反应 的化学方程式为_ 。(3)反应 的离子方程式为_ 。(4)H2CO3的酸性强于 E 的，请用离子方程式予以证明：_ 。【答案】 SiO2Na2SiO3H2SiO3(或 H4SiO4)SiO2 2CSi 2COSi2OH2-2H2- CO2-2- 2COH2O=SiO32 SiO32 H2O=H2SiO3 CO3(或 SiO322233-2H O=H SiO 2HCO )【解析】【分析】【详解】A、 B、 C、 D、E 五种
10、物质中均含有同一种非金属元素，该元素（用R 表示）的单质能与NaOH 溶液反应生成盐和氢气，则可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，A 与焦碳高温下生成D，则 A 为 SiO2， D 为 Si， C 为Na2SiO3，根据反应 或反应 都可推得B 为 CaSiO3，根据反应 推知 E 为 H2SiO3；（ 1）由以上分析可知 A 为 SiO2 ， C 为 Na2SiO3， E 为 H2SiO3；（2）反应 的化学方程式为2C+SiOSi+2CO；（ 3）反应 的离子方程式为 Si+2OH-+H2O SiO32-+2H2；（ 4） H2CO3 的酸性强于 H
11、2SiO3 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SiO2-2-3+CO2+H2O H2SiO3 +CO3。5X、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+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
12、 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+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
13、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：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2 O。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。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 SiO22
14、323SiO +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
15、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。7 奥运五环 “象征五大洲的团结，全世界的运动员以公正、坦率的比赛和友好的精神，在奥运会上相见 ”。下图所示五元环代表A、 B、C、 D、 E 五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素；五种化合物由四种短周期
16、元素形成，每种化合物仅含有两种元素。 A 是工业制取硝酸的主要原料之一；B、 E 分子中所含电子数都为18， B 不稳定，具有较强的氧化性，E 是由六个原子构成的分子，可作火箭燃料；C 是工业制光导纤维的主要原料； D 中所含的两种元素的原子个数之比为3 4。根据以上信息回答下列问题：(1)A 用于工业制取硝酸所发生反应的化学方程式_。(2)D 的化学式是 _，E 分子中含有 _键和 _键。(3)B 的水溶液呈弱酸性，其电离方程式可表示为_， B 在实验室中可以用于制取某种常见气体，其反应的化学方程式为_ 。(4)B 与 E 反应可生成单质G 和一种常见的液体H，其反应的化学方程式为_。(5)
17、用化学方程式表示C 的另一种用途 _ 。【答案】 4NH324NO+6H2O3 4极性非极性2 22-+5OSi NH OHO+H2H O2H O+O 2H O +NH =N +4H OSiO +2CSi+2CO22222224222【解析】【分析】A 是工业制取硝酸的主要原料之一，则A 是 NH3； B、 E 分子中所含电子数都为18， B 不稳定，具有较强的氧化性，则B 是 H2O2； E 是由六个原子构成的分子，可作火箭燃料，则E为 N2H4； C 是工业制光导纤维的主要原料，C 是 SiO2； D 中所含的两种元素的原子个数之比为 3 4，则根据元素的组成及圆圈交叉部分指两种化合物含有
18、一种相同元素，结合D 中元素原子个数关系，可推知D 是 Si3N4，然后对问题分析、解答。【详解】根据上述分析可知A 是是 NH32223424，B 是 H O ， C 是 SiO ， D 是 Si N ， E 为 NH 。(1)在工业上用氨的催化氧化法制取硝酸，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；(2) D 的化学式是Si3N4， E 是N2 H4，在该物质的分子中含有N-H 极性共价键和N-N非极性共价键，但该物质分子空间排列不对称，因此物质分子属于极性分子；(3)B 是 H2O2，该物质分子能够在水中微弱电离，存在电离平衡，主要是第一步的电离，电离方程式为： H2O2H
19、O2-+H+；在实验室中通常是用H2O2 为原料，加入少量MnO2 作催化剂制取 O2，反应的化学方程式为： 2H2 O22H2O+O2；(4) H2O2 与 N2 H4 会发生反应，产生 N2、 H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为： 2H 2O2+N 2H4 =N2 +4H2 O；(5) C 是 SiO2Si 单质，反应的化学方程式为：，可以与焦炭在高温下发生反应，制取SiO2+2CSi+2CO。由于光线在SiO2 中会全反射，因此也可用作制光导纤维的原料。8A、 B、 C、 D 都是初中化学中的常见物质，具有如图所示的转化关系（反应条件、有些反应物或产 物已略去）：（
20、1）若 A 是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，C 是大气循环中的一种重要物质则 B 的化学式是 _， C 和 D 反应生成A 的化学方程式是_。（2）若 A 是无色液体， D 是一种黑色固体，则C 的化学式是 _，由 B 生成 D 的化学方程式为 _。（3）若 A 是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，写出过量的气体 C 与 D 溶液反应生成A 的化学方程式。【答案】（ 1） CaO（ 1 分）； CO2232+Ca（ OH）=CaCO +H O（ 2 分）（2） H2（ 1 分）； 2Cu+O22CuO（或者 3Fe+2O2Fe3O4）（ 2 分）（3） CO2
21、3分）+NaOH=NaHCO（ 2【解析】试题分析：（1）若 A 是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，C 是大气循环中的一种重要物质，所以 C 是 CO2 ， A 是碳酸钙。碳酸钙高温分解生成氧化钙和CO2，即 B 是氧化钙，氧化钙溶于水生成氢氧化钙，氢氧化钙吸收CO2 生成碳酸钙，即D 是氢氧化钙，所以B 的化学式是CaO， C 和 D 反应生成A 的化学方程式是CO2+Ca（ OH） 2=CaCO3 +H2O。（2）若 A 是无色液体，则A 是水。 D 是一种黑色固体，则D 是氧化铜或四氧化三铁，因此 B 是氧气，C 是氢气，则 C 的化学式是H222CuO，由 B 生成 D 的化学
22、方程式为 2Cu+O或者 3Fe+2O2Fe3O4。（3）若 A 是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，则气体C是 CO2， D 是氢氧化钠，因此过量的气体C 与 D 溶液反应生成A 的化学方程式为CO +NaOH=NaHCO 。23考点：考查无机框图题推断9 某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅(一种酸性氧化物)杂质，现欲制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。回答下列问题：(1)在操作中要用到的玻璃仪器有_;(2)沉淀 C 的化学式是 _。滤液 B 中含有的溶质有_(写化学式 )；(3)步骤的离子方程式为 _ 。【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒SiO2 NaAlO2、 N
23、aCl、 NaOH AlO2-+CO2+2H2 O=HCO3-+Al(OH)3【解析】【分析】氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅，加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液，过滤得到沉淀C 为二氧化硅，滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤得到沉淀D 为 Fe(OH)3，滤液为NaAlO2，通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝。【详解】(1)步骤为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)沉淀 C 为不溶于盐酸的二氧化硅；氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化
24、铁，滤液A 中为氯化铝、氯化铁、盐酸，滤液A 中加入过量 NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则滤液B 中有 NaAlO2、 NaCl、 NaOH；(3)步骤为二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应，离子方程式为：-AlO2+CO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3。10 铝硅合金材料性能优良。铝土矿（含30% SiO2、 40. 8% Al2O3 和少量 Fe2O3 等）干法制取该合金的工艺如下：（1）焙烧除铁反应： 4(NH4 242 344 2232 3发生类) SO +Fe O2NH Fe(SO ) +3H O+6NH
25、（少部分Al O似反应）。氧化物转化为硫酸盐的百分率与温度的关系如下图，最适宜焙烧温度为_。指出气体 I 的用途 _（任写一种）。（2）操作包括：加水溶解、过滤 _、 _ 。若所得溶液中加入过量 NaOH溶液，含铝微粒发生反应的离子方程式为_（3）用焦炭还原 SiO2 发生反应的化学方程式为 _【答案】 300 制氮肥或用硫酸吸收气体（氨气）循环到焙烧过程中洗涤干燥Al 3+4OH -+2H 2O2C+SiO 22CO +Si=AlO 2【解析】【分析】铝土矿（含30% SiO2 、40. 8% Al2O3 和少量 Fe2O3 等）加硫酸铵焙烧，Fe2O3 转化为NH4Fe(SO4)2 同时生
26、成氨气，加水溶解、过滤，滤渣为SiO2 和 Al2O3，用焦炭在高温条件下还原 SiO2 、Al2O3 得到硅铝熔体，在加纯铝搅拌，得到硅铝合金，据此分析解答。【详解】（1）焙烧时尽可能是氧化铁反应，而氧化铝不反应，由图可知在300时，氧化铁转化为硫酸盐的百分率很高，而氧化铝转化为硫酸盐的百分率最低，所以最适宜焙烧温度为300 ；气体为氨气，氨气可以用于制氮肥，也可以用硫酸吸收来备硫酸铵循环到焙烧过程中；故答案为： 300 ；制氮肥或用硫酸吸收气体（氨气）循环到焙烧过程中；（2）由流程分析可知，操作应包括：加水溶解、过滤、洗涤、干燥；溶液中含有铝离子与氢氧根离子生成偏铝酸根离子，其反应的离子方程式为：Al 3+-2-2+4OH =AlO+2H O；故答案为：洗涤；干燥；Al3+-+4OH =AlO 2 +2H 2O；（3）在高温条件下，焦炭与SiO2 反应生成 Si 和 CO，其反应的方程式为：2C+SiO 22CO +Si，故答案为： 2C+SiO 22CO +Si 。【点睛】本题考查了物质分离和提纯基本操作，注重信息与所学知识的结合分析解决问题，侧重知识迁移应用能力的考查，注意把握流程中发生的化学反应为解答的关键。