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1、备战高考化学硅及其化合物推断题- 经典压轴题含答案一、硅及其化合物1 有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A 固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。 B 固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3 还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B 与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C， C 在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、 C各为何物： _、 _、 _；写出有关反应的化学方程式_。【答案】金刚石石英普通玻璃CO2CO2， CO2 Ca(OH)2
2、CaCO3 H2O； SiO22NaOH Na2SiO3 H2 O；Na2SiO3 2HCl H2 O H4SiO4 2NaCl； H4SiO4 H2SiO3 H2O；CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2； SiO2 Na2CO3Na2SiO3 CO2【解析】【详解】A 物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32 1.37544。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为 A 为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A 为金刚石。方程式为：C O2CO 。2B 物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H CO 还弱的酸，且这种酸是23一种难溶于水的白色固体，故
3、可判断B 为石英。相关方程式为：SiO2232NaOHNa SiO H2O； Na2SiO3 2HClH2 O H4SiO42NaCl； H4SiO4 H2SiO3H2 O。C 物质由石灰石、纯碱、B 物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断 C 物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO23322 CaCOCaSiO CO； SiO Na CONa SiO CO 。23232【点睛】本题考查有关SiO2、 Na2SiO3、 H2SiO3 以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是 C 高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B 可能为 SiO2 是解题的关键。2
4、某固体中可能含有 Na+、 K+、 Al3+、 Ba2+、 SO42-、 CO32-、 SiO32-、等离子，将其配成 100mL 溶液。学生研究性学习小组为了确认其成分，设计并完成了如图所示实验：请回答下列问题：(1)配制 100mL 溶液需要使用容量瓶，该仪器使用前必须进行的一步操是_；在“定容 ”操作中，当液面接近容量瓶刻度线12cm 处，改用 _，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。(2)若出现如下情况，导致所配溶液浓度偏高的是_A 称量时砝码已经生锈；B 溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作；C 定容时俯视；D 定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体
5、吸出；E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水。(3) 根据以上实验可得出：一定存在的离子是_ ，一定不存在的离子是_ 。(4) 加入稀盐酸，所发生的离子反应方程式为_ 。【答案】检查是否漏水改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切A、C32- 、 SiO32-42- 、Al3+、 Ba2+32-+2232-+23COSOCO+2H =CO +HO； SiO+2H =H SiO 【解析】【分析】向配制的溶液中加入稀盐酸后生成无色无味气体A、沉淀 B，气体 A 为 CO2 ，则原溶液中一定含有 CO32-，结合离子共存可知一定不存在Al3+、 Ba2+；生成的沉淀B 为硅酸，则一定存在 SiO
6、32-；向滤液 C 中加入氯化钡溶液，无明显现象，说明溶液中不存在SO42- ，据此结合溶液配制的方法解答；第 (2) 题根据 c= n 进行分析；V【详解】(1)容量瓶使用前要检查是否漏水；当液面接近容量瓶刻度线1-2cm 处，改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀，故答案为：检查是否漏水；改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切；(2)A.称量时砝码已经生锈会导致溶质的质量偏大，继而导致浓度偏大，故A 正确；B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作会导致溶质物质的量偏小，浓度偏小，故 B 错误；C.定容时俯视会导致溶液
7、体积偏小，溶液浓度偏大，故C 正确；D.定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出会导致溶质的物质的量偏小，浓度偏小，故 D 错误；E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对浓度没有影响，故E 错误，故答案为： AC；(3)根据分析可知一定存在的离子为：CO32- 、 SiO32- ；一定不存在的离子为：SO42- 、Al3+、Ba2+，故答案为：CO32-、 SiO3 2-； SO42-、 Al3+、 Ba2+；(4)根据分析可知，加入稀盐酸后碳酸根和硅酸根和氢离子发生反应，故答案为：CO32-+2H+=CO2 +H2 O； SiO32- +2H+=H2SiO3。3 如图所示物质
8、的转化关系中， A 是一种固体单质， E 是一种白色沉淀请回答下列问题：（1） B 的化学式是 _ ， 目前 B 已被用作 _的主要原料（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 和过量的盐酸反应的离子方程式是_ 【答案】SiO2 光导纤维2+H2O2+2H22SiO2 +2OHSiO 3Si+2OH +H2OSiO 3SiO3+23+2HHSiO 【解析】G和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀，可知E 可能为是硅酸， A 可能是硅，带入题目进行验证，a 溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液
9、，硅酸钠溶液与过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；因此A 是 Si 、 B 是 SiO2、 C 是 Na2 SiO3 或 K2SiO3 、 D 是 H2O、 E是 H 2SiO3 、 F 是 H2、 a 是 NaOH或 KOH。（1） B 的化学式是 SiO2， 目前 SiO2 已被用作光导纤维的主要原料；正确答案：SiO2 、光导纤维。（2） SiO2 与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，离子方程式是2SiO2+2OHSiO 3+H O；正确答案：2+H O。SiO +2O
10、H SiO3222（3） Si 和强碱溶液反应生成可溶性硅盐酸和氢气，离子方程式是Si+2OH +H2OSiO3222322+2H；正确答案： Si+2OH +H OSiO+2H。（4）硅酸盐与过量的盐酸反应生成白色沉淀硅酸，离子方程式是2 +H2SiO3；SiO3+2H正确答案： SiO2+3+2HHSiO 。234 某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品出苍白色火焰。 M 与其他物质的转化关系如图所示M 进行探究。已知(部分产物已略去)：C 可在D 中燃烧发(1)写出B 的电子式_。(2)若 A 是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，写出式_。A 和 B 水溶液反应的离子方程(3)
11、若A 是CO2 气体，A 与B 溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示，则A 与 B 溶液反应后溶液中溶质的化学式_。(4)若 A 是一种常见金属单质，且A 与 B 溶液能够反应，则将过量的F 溶液逐滴加入E 溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_。(5)若 A 是一种氮肥 , A 和 B 反应可生成气体 E， E与 F、 E 与 D 相遇均冒白烟，且利用E 与 D的反应检验输送 D 的管道是否泄露，写出E 与 D 反应的化学方程式为_。(6)若 A 是一种溶液，可能含有、 Fe3、 Al3、 CO32- 、 SO42-中的某些离子，H 、NH4
12、+、 Mg2当向该溶液中加入 B 溶液时发现生成沉淀的物质的量随B 溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为_。【答案】SiO2+2OH-=SiO32-+H2ONaHCO3、Na2CO3先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失3Cl2 326NH4Cl34+42-)8NH =Nc(H ) c(Al) c(NH) c(SO1 312【解析】【分析】由题给信息可知，C可在 D 中燃烧发出苍白色火焰，则该反应为氢气与氯气反应生成HCl，故 C 为 H 、 D 为 Cl 、 F 为 HCl，M 是日常生活中不可缺少的调味品，由题给转化关系22可知， M 的溶液
13、电解生成氢气、氯气与B，则 M 为 NaCl、 B 为 NaOH。【详解】（1） B 为 NaOH，氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子组成的离子化合物，电子式为，故答案为：；（2）若 A 是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A 为 SiO223， E 为Na SiO ，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为SiO2-32-2+2OH =SiO+H O，故答案为： SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；（ 3）若 A 是 CO2 气体， CO2 与 NaOH 溶液能够反应生成碳酸钠或碳酸氢钠或两者的混合物，也有可能氢氧化钠过量，反应后所得的溶液再与盐酸反应，溶液中溶
14、质只有碳酸钠，则碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸体积与碳酸氢钠反应生成二氧化碳消耗盐酸体积相等，由图可知消耗盐酸体积之比为1： 2，则 CO2 与 NaOH 溶液反应后溶液中溶质为Na2CO3 和NaHCO3，故答案为：Na2CO3 和 NaHCO3 ；（4）若 A 是一种常见金属单质，且与NaOH 溶液能够反应，则A 为 Al， E为 NaAlO2，则将过量的 HCl 溶液逐滴加入 NaAlO2 溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为溶液中先有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失，故答案为：先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失；（5）若 A 是一种化肥
15、，实验室可用A 和 NaOH 反应制取气体E， E 与 F 相遇均冒白烟，则E 为 NH3、 A 为铵盐， E 与氯气相遇均冒白烟，且利用E 与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则 E 与 D 的反应为氨气与氯气反应生成氯化铵和氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4 Cl，故答案为： 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；（6）由图可知，开始加入NaOH 没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有 CO32- ，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、 Fe3+，一定含有 Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为 NH4+OH-=NH3?H2O 的反应，则含有NH4+，
16、由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应 H+-23+-3+OH =H O，氢离子消耗 NaOH 溶液的体积与Al +3OH =Al( OH) 铝离子消耗 NaOH溶液的体积之比为 1： 3，发生反应NH4+-322n+OH =NH?H O体积，则，铵根消耗氢氧化钠为（H+）： n（ Al3+）： n（ NH4+） =1： 1：2，由电荷守恒可知，n（H+）： n（ Al3+）： n（NH4+）： n （ SO42- ） =1：1： 2： 3，故 c（ H+）： c（ Al3+）： c（ NH4+）： c（SO42- ） =1：1：2： 3，故答案为：c（ H+）： c（ Al3+）： c（
17、 NH4+ ）： c（ SO42-） =1：1 ：2： 3。【点睛】根据图象中的平台确定溶液中含有铵根离子是解答关键，注意利用离子方程式与电荷守恒进行计算是解答难点。5 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
18、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K110106，则 0. 01mol L 1 丁水溶液的. 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
19、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
20、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 N2H4+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：N2422 5+OH-，该溶液中溶质电离程度较小，则HH O?N H+c N 2 H 5+c(OH - )-c N2 H4001molLK，可知该溶液中c OH.() / ，由平衡常数=c N 2H 4
21、) Kc N 2H 4= 1.0 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。6 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】 S
22、iSiO2232232232- H2ONa SiOH O H SiOHSiO 2OH =SiOSi 2OH232- 2H2H O=SiO【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 SiO244与盐酸不反应因此A 是 Si， B 是与 HF 溶液反应均生成 SiF ， S
23、iFSiO2， C 是 Na2SiO3（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
24、a 溶液反应是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO3 2+2H2；答案： Si+2OH-+H2O=SiO32+2H27A、 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+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；
25、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 CaSiO3。（ 2） SiO2 和碳高温反应生成硅和CO的化学方程式是 SiO +2CSi+2CO。（ 3 ）BD反应的离子反应方程式22 +H2O。SiO2+2OH SiO38 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
26、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1
27、4，其原子结构示意图为；(3)SiO在高温下和碳反应生成Si，反应的化学方程式为 2C+SiOSi+2CO。29 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_腐蚀的结果，其负极反应式为_ 。 玻璃是一种常用的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有CaCO3 、_和 _(填化学式 )。（2）聚苯乙烯是造成白色污染的物质之一，
28、其结构简式为，则制取聚苯乙烯的单体是 _。【答案】 Al Fe2O3xH2O(或 Fe2O3)电化 (或“电化学 ”或 “吸氧 ”)Fe 2e Fe2Na2CO3SiO2【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
29、- 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 大米的主要成分是： _；苷氨酸的结构简式是：_；写出一个检验葡萄糖的化学反应方程式：_；钢含碳量为： _；玻璃、陶瓷、水泥一定含 _元素；油脂在体内水解后的产物是：_【答案】 (C6H10O5)nH2N-CH2-COOH CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag +CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+ H2O 0.032% Si、 O 或硅、氧元素高级脂肪酸和甘油【解析】【分析】【详解】大米的主要成分是淀粉，淀粉的化学式是：(C6H10O5)n；苷氨酸是-氨基乙酸，其结构简式通式是： H2N-CH2COOH；葡萄糖分子结构中含有醛基，能发生银镜反应，发生反应的化学方程式为 CH243 2OH24432OH(CHOH) CHO +2Ag(NH)2Ag +CHOH(CHOH) COONH+3NH + H O；钢含碳量为：0.03 2%；玻璃、陶瓷、水泥一定含Si、O 或硅、氧元素元素；油脂在体内水解后的产物是：高级脂肪酸和甘油。