备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题一.docx

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1、备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题(1)一、硅及其化合物1 某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M 进行探究。已知C 可在D 中燃烧发出苍白色火焰。M 与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去)：(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A 和 B 水溶液反应的离子方程式_。(3)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

2、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 、NH4+、 Mg2 、 Fe3、 Al3、 CO32-42-中的某些离子，H、 SO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】SiO2-32-2323先有白色沉淀生成，随+2OH =SiO+H O NaHCO、

3、Na CO后沉淀逐渐减少最终消失3Cl2 8NH3=N26NH4 Cl3+) c(SO42-)c(H ) c(Al) c(NH41 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 H2、 D 为 Cl2、 F 为 HCl，M 是日常生活中不可缺少的调味品，由题给转化关系可知， M 的溶液电解生成氢气、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 S

4、iO2， E 为 Na2SiO3，二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+2OH-=SiO32-+H2O，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23和Na CONaHCO ，故答案为：Na CO和 NaHCO ；3

5、233（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，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 NH 、 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3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

6、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+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生?反应 H+-2NaOH 溶液的体积与3+-3+OH =H O，氢离子消耗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+OH-=NH3?H2O，铵根消耗氢

7、氧化钠为2 体积，则 n（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（ 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。2A、 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

8、。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】+4SiO2SiO2+2CSi+2COCaSiO3Na2SiO3【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

9、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 SiO2323， E 为 CO。，C 为 CaSiO ， D 为 Na SiO(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

10、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。3 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

11、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)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 O SiO +2CSi+2CO22222224222【解析】【分析】A 是工业制取硝酸的主要

12、原料之一，则A 是 NH ； B、 E 分子中所含电子数都为18， B 不稳3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 N242H ； C 是工业制光导纤维的主要原料，C 是 SiO； 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 NH3，B 是 H2 O2， C 是 SiO2， D 是 Si3N4， E 为 N2H4。(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

13、为：4NH3+5O24NO+6H2O；(2) D 的化学式是Si N ， E 是 N H，在该物质的分子中含有N-H 极性共价键和N-N 非极性3424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： H2O2HO2-+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 O22222，反应的化学方程式为：2H O2H O+O ；(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

14、+N 2H4 =N2 +4H2 O；(5) C 是 SiO2，可以与焦炭在高温下发生反应，制取Si 单质，反应的化学方程式为：SiO +2CSi+2CO。由于光线在 SiO 中会全反射，因此也可用作制光导纤维的原料。224图中 X、 Y、 Z 为单质，其它为化合物，它们之间存在如图转化关系（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） 1mol E中含有mol化学键；M 中存在的化学键类型为；R 的化学式是_ 。（ 2）一定条件下， Z 与 H2 反应生成 ZH4， ZH4 的电子式为 _ 。（3）写出 A 与 Al 反应转化

15、为X 的化学方程式。（4）写出 A 和 D 的稀溶液反应生成G 的离子方程式并标出电子转移的方向和数目。【答案】（1） 4 离子键、共价键H2SiO3（或H4SiO4）（2）（ 3）8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3（需加入反应条件）（ 4）【解析】【分析】A 为磁性氧化铁，即四氧化三铁，则X 为铁， Y 为氧气， D 为硝酸， G 为硝酸铁， E 为不溶于水的酸性氧化物，则为二氧化硅，Z 为硅， M 为硅酸钠， R 为硅酸胶体。【详解】(1)12，在此结构片断中，含有的共价键数目为2+41个“ SiO ”的结构为 =4，2则 1molSiO2 中含有 4 摩尔 Si-O 键。 M 为硅

16、酸钠， Na+与 SiO32-之间存在离子键，SiO32-内 Si原子与 O 原子间存在共价键。 Na23323SiO 与 HNO 发生复分解反应，生成的R 为 H SiO （或H SiO ）。答案为： 4；离子键、共价键；H SiO (或 H SiO )；442344(2)二氧化硅和氢气反应生成四氢化硅，其电子式为：。答案为：；(3)铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式为：8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3。答案为：8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3；(4)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，离子方程式为：。答案为：。【点睛】无机推断题必须抓住突破口，抓住物质的特征

17、，例如磁性氧化铁为四氧化三铁，酸性氧化物能和氢氟酸反应的物质为二氧化硅。红褐色沉淀为氢氧化铁等。有些反应的条件也可做为突破口，例如使用催化剂的反应有：5 6 分 物质 AJ 均由短周期元素组成，并有如下图转化关系，A 是常见液体，D、F 为组成元素相同的无色气体，B、 E、 G、 H是单质，且E 是常见光太阳电池中的半导体材料，G、 H 呈气态，且H呈黄绿色。请回答下列问题：（1） A 的电子式为。（2） I 的化学式为。（3） B 与 C 反应的化学方程式为。（4） H 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。【答案】（ 1）（ 2）SiCl 4（ 3） 2C+SiO2高温 Si+2COCl（4）

18、 Cl 2+2OH+ClO +H2O【解析】试题分析： E 是常见光太阳电池中的半导体材料，应为硅，H 呈黄绿色，为氯气，B、C 是碳与二氧化硅， A 为水， D 为 CO,F 为 CO ， G为氢气， I 为四氯化硅， J 为氯化氢，（ 1） A2的电子式为；（ 2）I 的化学式为SiCl 4；（ 3） B 与 C 反应的化学方程式为高温Si+2CO；（ 4） H 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2C+SiO2Cl+2OHCl+ClO +HO22考点：考查无机元素推断，考查硅及其化合物的知识。6A、 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

19、 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。 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】 4NH3+5O2-Si+2NaOH4NO+6H2O AlO2+2H2O +CO2= Al(OH)3 +HC

20、O3+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，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

21、=33-；Al(OH) +HCO（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 与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，化学方程式为Si + 2NaOH +HO =2Na SiO +2H ；232（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+。7在下图所示的物质转化关系中，

22、A 是海水中含量最丰富的盐，B 是常见的无色液体，F在 D 中燃烧发出苍白色火焰。H 可用于制造光导纤维，J 是一种乳白色凝胶状沉淀。(部分生成物和部分反应条件未列出) 请回答下列问题：（ 1）形成单质 D 的元素在周期表中的位置（ 2）形成 C、 D、 F 单质的元素半径由大到小的顺序(填写元素符号 )（ 3） C 长期暴露在空气中，最终产物是（4） H 在高温下与碳反应方程式为，若转移4mol 电子参加反应的碳为mol。（ 5）写出反应 的离子方程式（ 6）写出反应 的化学方程式【答案】（ 1）第三周期第；（ 2） NaClH；（ 3） Na2CO3（ 4）SiO2+2CSi+2CO；（

23、5） Cl2+ 2OH-= Cl + ClO-+H2O（2 分）（ 6） Na2SiO3+ 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl（ 2 分）【解析】试题分析：根据题意可知： A 是 NaCl； B 是 H2O； C 是 Na； D 是 Cl2； E 是 NaOH； F 是 H2；G 是 HCl； H 是 SiO2； I 是期表中的位置是第三周期第Na SiO； K 是 NaClO； J 是 H SiO 。（ 1）形成单质 D 的元素在周2323；（ 2）同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以形成C、 D、 F 单质的元素半

24、径由大到小的顺序是NaClH；（ 3） C暴露在空气中，首先被氧化变为Na2O，Na O 与空气中的水发生反应产生NaOH， NaOH 潮解变为溶液，溶液吸收CO 变为22Na2CO3 ，所以最终产物是Na2 CO3。 (4) H 在高温下与碳反应方程式为SiO2+2CSi+2CO；根据方程式可知每转移 4mol 的电子，反应消耗C 单质的物质的-量是 2mol ；（ 5）反应 的离子方程式是 Cl2 + 2OH = Cl + ClO+H2O；（ 6）反应 的化学方程式是 Na2323SiO + 2HCl = H SiO + 2NaCl。考点：考查元素及化合物的知识。包括物质的推断、元素在周期

25、表中的位置、原子半径大小比较、物质的保存及成分、化学方程式和离子方程式的书写的知识。8 中国传统文化是人类文明的瑰宝，古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。回答下面 ：(1)我国最原始的陶瓷 出 在距今12000 年前，制作瓷器所用的原料是高岭士，其晶体化学式是 Al4Si4 O10(OH)8，用氧化物表示其 成 _。(2)本草 目中 ：“(火 )乃焰消 ( KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以 烽燧 机 者。 ”反 原理 ： S+2KNO3+3CK2S+N2 +3CO2， 反 的氧化 是_ ，反 移 4mol 子 ，被 S氧化的 C 有 _mol 。(3)我国古代中 学著作新修本草 的 物有8

26、44 种，其中有关 “青 ”的描述 ： “本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色 。”我国早期科技 物理小适 -金石 有加 青 的景象：“”青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。青 就是 矾( FeSO47H2 O)。根据以上信息，写出“青 ”受 分解的化学方程式_ 。【答案】 Al2 32231/6 或 0.17 或 0.167O 2SiO 2H OS， KNO42233222FeSO7H OFe O +SO +SO+14H O【解析】【分析】(1)化学式改写成相 的氧化物的形式，按照活 金属氧化物? 活 金属氧化物?SiO2?H2O的 序来 写，并要遵守原子守恒来分析解答；(2)反 程中

27、，元素化合价升高的失 子做 原 生氧化反 ，元素化合价降低的做氧化 生 原反 ，反 中得 子数等于失 子数来分析 算；(3)本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色，青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。 ”青 就是 ( FeSO4?7H2O)， 明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化 和水。【 解】(1) 的氧化物 Al2O3，硅的氧化物 SiO2， 的氧化物 H2 O， 根据活 金属氧化物 ? 活 金属氧化物 ?SiO2?H2O 得 序可知 Al4Si4O10(OH)8 可改成： 2Al2O3?4SiO2?4H2O；(2)S+2KNO3+3CK2S+N2 +3CO2，反 中硫元素化合价0 价

28、降低 -2 价，氮元素化合价+5 价降低 0 价，反 中做氧化 的是S、 KNO3 ， 子守恒 算，碳元素化合价0 价升高 +4 价， 子守恒分析 子 移 数12e-，其中硫得到 子2e-，氮元素得到 子10e-， 子 移 数12e- ，被硫氧化的碳0.5mol ，反 移 4mol 子 ，被 S 氧化的 C有40.51mol=mol ；126(3)本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色，青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。 ”青 就是 ( FeSO4?7H2O)， 明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化 和水，分解的化学方程式：2FeSO4?7H2O2 3322Fe O +SO +SO +1

29、4H O。9 硅合金材料性能 良。 土 （含30% SiO2、40. 8%2 32 3等）Al O和少量 Fe O干法制取 合金的工 如下：（1）焙烧除铁反应：4(NH4)2SO4+Fe2O32NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3（少部分Al2 O3 发生类似反应）。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溶液，含铝微粒发生反应的离子方程式为_NaOH（ 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

30、程中洗涤干燥Al 3+4OH -=AlO2-+2H O2C+SiO22CO +Si2【解析】【分析】铝土矿（含 30% SiO2、40. 8%2 32 3等）加硫酸铵焙烧，2 3转化为Al O和少量 Fe OFe ONH Fe(SO )同时生成氨气，加水溶解、过滤，滤渣为SiO 和 Al O ，用焦炭在高温条件下44 2223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

31、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；Al 3+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

32、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。10 请按要求完成下列各题：（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式_（2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_（3）将一小块钠投入到盛CuSO4 溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_（ 4）石灰乳与苦卤中的 Mg2+反应的离子方程式 _（ 5）成分为盐酸的洁厕灵与 “84消”毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为_（ 6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是_【答案】 S+2H2 42232-22 233-SO3SO +2H OSiO+2H O+2CO =H SiO +2HCO22+2