《高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合及详细答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合及详细答案.docx（18页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、高考化学压轴题专题复习硅及其化合物推断题的综合及详细答案一、硅及其化合物1 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
2、 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、CCO32- 、 SiO32-SO42- 、Al3+、 Ba2+CO32-+2H+=CO2 +H2O； SiO32-+2H+=H2SiO3 【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
3、定不存在Al3+、 Ba2+；生成的沉淀B 为硅酸，则一定存在 SiO32-；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
4、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；2- 、 SiO 2- ；一定不存在的离子为：SO 2- 、Al3+、(3)根据分析可知一定存在的离子为：CO334Ba2+，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
5、 +H2 O； SiO32- +2H+=H2SiO3。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232- H2O H23 2- 2H2SiO 2OH =SiOSi2OHO=SiO32- 2H23SiO=H SiO 【解析】【分析】A 是一种固体单质，且常作半导体材料，则A 是 S
6、i，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 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，（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 溶液反应的离子方程式是SiO2- H2O；2 2OH =SiO3（3） A 和 a 溶液
7、反应的离子方程式是Si2OH H232- 2H2O=SiO；（4） C 和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32- 2H23。=H SiO3 已知 A 是一种装饰品的主要成分，是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物。根据下图转化关系，回答下列问题。(1)A 的用途： _(任写一种 )， B 是 _， D 是 _。(2)写出下列反应的化学方程式： _。(3)写出下列反应的离子方程式： _， _， _。【答案】制光导纤维Na2 32323223222SiOH SiONa CO SiONa SiO CO CO H O3232H2322323H23232SiO=COSiO (或 2CO 2HO SiO=
8、2HCOSiO ) SiO 2OH =SiO232 2H23H OSiO=H SiO 【解析】【分析】由 A 是一种装饰品的主要成分，是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物可知A 是二氧化硅；高温下，二氧化硅与纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，硅酸钠溶于水与二氧化碳反应生成硅酸沉淀，则D 是硅酸；二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，则B 是硅酸钠， C 是二氧化碳；硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀。【详解】（1） A 是二氧化硅，二氧化硅是光导纤维的主要成分，是制普通玻璃的原料，B 是硅酸钠， D 是硅酸，故答案为：制光导纤维；Na2SiO3； H2SiO3；（2）反应 是高温下，二氧化硅与
9、纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2，故答案为：Na2CO3SiO2Na2SiO3 CO2；（ 3）反应 是硅酸钠溶于水与二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸钠或碳酸氢钠，反应的离子方程式为 CO2 H2O SiO32 =CO32 H2SiO3(或 2CO22H2O SiO32=2HCO3 H2SiO3)，反应 是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 H2 O；反应 是硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为SiO32 2H =H2SiO3，故答案为： CO2 H2OS
10、iO32=CO32 H2SiO3(或2CO2 2H2O SiO32=2HCO3 H2SiO3 )； SiO2 2OH=SiO32H2O； SiO32 2H=H2SiO3。【点睛】由 A 是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物确定A 为二氧化硅是推断的突破口。4 设计如下实验探究橄榄石（仅含三种短周期元素）的组成和性质。（1）橄榄石的组成元素是O 和 _、 _ （填元素符号），化学式为_。（ 2）写出白色粉末 A 的一种用途： _ 。（3）白色粉末A 溶于 NaOH 溶液的离子方程式是_ 。【答案】 MgSi 2MgO SiO2光导纤维等合理即可2-32-2SiO+2OH =SiO+H O【解析
11、】【分析】【详解】橄榄石与盐酸反应后生成了白色胶状沉淀，推知该胶状沉淀为硅酸，灼烧后生成二氧化1.8g0.03mol ，二氧化硅能溶于 NaOH 溶液生成硅，质量为 1.8g，则物质的量为60g / molNa2SiO3，橄榄石与过量盐酸反应后的无色溶液，与过量的NaOH 溶液反应后，生成白色沉淀，该沉淀应是 Mg(OH)2，质量为 3.48g，则物质的量为3.48g0.06mol ，因此该化58g / mol合物中，硅元素与镁元素的物质的量之比为1： 2，因此橄榄石的化学式为： 2MgO SiO2；（1）根据以上分析可知，橄榄石的组成元素是O 和 Mg、 Si，化学式为 2MgO SiO2，
12、本题答案为： Mg； Si ； 2MgO SiO2；（ 2）白色粉末为二氧化硅，用途有：制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料，本题答案为：光导纤维等；（3）白色粉未为二氧化硅，与NaOH 溶液反应的离子方程式为：-2-+H2O，SiO2+2OH =SiO3本题答案为： SiO2+2OH-=SiO32- +H2O。5A、 B、 C、 D、 E、 F、 X 七种物质之间可按下列框图发生反应（部分产物可能被省略）。其中， A、 D、 E、X 是四种常见的非金属单质，常温下 A、 X 为气体， D、 E 为固体。 A 的水溶液具有漂白性， A、 D
13、 的水溶液均能使淀粉 KI 试纸变蓝色， B 的焰色反应为黄色。请回答下列问题：（ 1）写出 A、 F 的化学式： A：_、 F： _。（ 2）写出 B 的电子式： _ ，EO2 的晶体类型为 _。（3）写出 E 与 NaOH 溶液反应的离子方程式_。（ 4） E 单质可作高能燃料。已知 ag 固体 E 燃烧放出 bkJ 的热量，请写出表示 E 燃烧热的热化学方程式（ H 用含 a、 b 的式子表示） _ 。【答案】 A： Cl2 ： SiCl4原子晶体-2-+2H2Si （ s）Si + 2OH+ H2O = SiO322+O （ g） = SiO （s）； H= -28b/a kJ/mol
14、【解析】【分析】根据 A 是一种常见的非金属单质，常温下为气体，且A 的水溶液具有漂白性，可推知A 为氯气；由于 D 也是一种常见的非金属单质，常温下为固体，且由氯气制备可得，说明其氧化性弱于氯气，且其水溶液能使淀粉KI 试纸变蓝色，因此 D 可能为碘单质；根据 B 的焰色反应为黄色，可知 B 为 NaI，C 为 NaCl。根据已知条件E 是非金属单质，且E 为固体，能与氢氧化钠溶液、氧气反应，因此可推测E 为 Si、F 为 SiCl4；能将 SiCl4 还原为 Si 的非金属单质为 H2，因此 X 为 H2。据此解题。【详解】（1）根据分析，可知 A、 F 的化学式分别为： A： Cl2 、
15、 F： SiCl4；（2）根据分析， B 物质 NaI 的电子式为：， EO2为2SiO ，其晶体类型为原子晶体；（3） E 为 Si，其与 NaOH 溶液反应的离子方程式为：-2-+2H2 ；Si+2OH+H2O = SiO3a?ga（4）当 ag 单质 Si 的物质的量为：2828?g / molmol 作高能燃料进行燃烧时放出的热量为 bkJ，因此当 1molSi 燃烧时，放出的热量应为28bkJ，因此 Si 单质燃烧热的热化学方a程式可表示为：Si（ s） +O2（ g） = SiO2（ s）； H= -28b/a kJ/mol 。6在下图所示的物质转化关系中，A 是海水中含量最丰富的
16、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；（ 5） Cl2+ 2OH-
17、= 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 H222O； C是 Na； D 是 Cl ； E 是 NaOH； F 是 H；G 是 HCl； H 是 SiO ； I 是 Na SiO ； K 是 NaClO； J 是 H SiO 。（ 1）形成单质 D 的元素在周22323期表中的位置是第三周期第；（ 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 单质的元素半径由大到小的顺序是N
18、aClH；（ 3） C暴露在空气中，首先被氧化变为Na2O，2NaOH， NaOH 潮解变为溶液，溶液吸收2Na O 与空气中的水发生反应产生CO变为2323Na CO ，所以最终产物是 Na CO 。 (4) H 在高温下与碳反应方程式为SiO +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2-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 Na2 SiO3+ 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl。考点：考查元素及化合物的知识。包括物质的推断、元素在周期表中的位置、原子
19、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。7由短周期元素组成的单质 A、B、 C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系，已知 C 为密度最小的气体，甲为非电解质。根据以上转化关系回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：AB丁。（2）元素 A 在周期表中的位置是，写出甲的一 种用途。（3）写出下列变化的方程式：A 与 NaOH 溶液反应的化学方程式乙与过量 CO-2 反应的离子方程式【答案】（ 1） Si（ 2 分） O2 2分）H2SiO3或H4 SiO4（2分）（2）第三周期第 A 族（ 2 分）是玻璃、光导纤维等（2 分）（ 3） Si+2NaOH+H 2O
20、=Na2SiO3+2H2（ 2 分） SiO 32+2CO-2+2H2O=H2SiO3 +2HCO3（2 分）【解析】由于 C 是密度最小的气体,所以 C 是 H2。又因 A+NaOH 溶液C(H2),故 A 为 Al 或 Si,无论 A是 Al 或 Si,产物乙通过量CO2 后的产物丁失去的化合物丙应为H2O,故 B 为 O2,又据甲为非电解质 ,故 A 应为 Si,甲为 SiO2,乙为 Na2SiO3,丁为 H2SiO3(或 H4SiO4)。据此解答有关问题。8 金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。（1） Na 的一种化合物常用于潜艇中处理CO2 和供氧，它处理CO2 的化学方程式为_
21、 。（2）缺铁性贫血患者应补充Fe2 ，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用_。（3）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式），它能杀菌消毒是因为有_性。（4）人们常常选用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生的化学方程式是_ 。（5）许多人喜欢佩戴玉石饰品。玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉(Ca2Mg5H2Si8O24)可表示为复杂氧化物形式2CaO5MgO8SiO2 H2O，则南阳玉(CaAl2Si2O8)表示为复杂氧化物形式是_。（6）向一铝制易拉罐中充满CO2后，再往罐中注入足量的质
22、量分数为20%的NaOH溶液，立即严封罐口，不会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象，易拉罐又鼓胀起来的原因是_(用化学方程式表示)【答案】2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2保护FeSO4 不被空气中的氧气氧化Ca(ClO)2强氧化SiO2+4HF=SiF +2H2OCaOAl2O32SiO22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2【解析】【分析】（ 1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；（ 2）亚铁离子具有还原性，易被氧化；（ 3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙；它能杀菌消毒是因为有强氧化性；（ 4）玻璃上雕花时发生氢氟
23、酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；（ 5）根据硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物 ?金属氧化物 ?非金属氧化物 ?水，注意质量守恒进行解答；（ 6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起。【详解】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式：2CO2+2Na2O2=2Na2 CO3 +O2；（2）亚铁离子具有还原性，易被氧化，故答案为保护FeSO 不被空气中的氧气氧化；4（3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙，次氯酸钙化学式：Ca(ClO)2；它能杀菌消毒是因为有强氧化性；故答案为Ca(ClO)2；强氧化；（4）玻璃上雕花时发生氢氟酸与二氧化硅反
24、应生成四氟化硅和水，反应方程式为：4HF+SiO2=SiF4 +2H2O，故答案为 4HF+SiO2=SiF4 +2H2O；（ 5）南阳玉 (CaAl2Si2O8)，用氧化物形式可表示为： CaO?Al2O3?2SiO2，故答案为 CaO?Al2O3?2SiO2；（ 6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起，金属铝能和强碱反应的实质是： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，故答案为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。【点睛】本题考查了元素化合物知识，涉及药品的保存、离子方程式的书写等，明确钠、铁及其化合物、漂白粉、二氧化硅的性质是解
25、题关键，注意硅酸盐改写为氧化物的一般方法。9 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 Na2 3SiO 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Na2 3 的操作。SiO 饱和溶液中，之后重复实验（ 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】
26、与实验作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3 而不是水 2SO+O22SO3SO +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：2SO2+O22SO3；（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
27、+ 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。10 A、 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 A 是当前最常用的太阳能转换为电能的材料。（2） C 的水溶液俗称水玻璃，D 为硅酸。则：写出反应 的化学方程式。写出反应 的离子方程式。（2）若 A 是应用最广泛的金属。反应 、 均用盐酸， D 物质是红褐色。则：写出反应 的化学方程式。 B 溶液中加入 NaOH 溶液的现象是，沉淀颜色发生变化对应的化学方程式是。C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路
28、板（铜质），写该反应的离子方程式。（3）若 D 物质是常见的两性氢氧化物，反应 均要用强碱溶液，反应 是通入过量的 CO2。则：反应 的离子方程式为。反应 的离子方程式为。【答案】(1)Si 2NaOH+ H2O=Na2SiO3 2H2； SiO2 2OH =SiO32- H2O；（2） 2FeCl2+ Cl2=2FeCl3 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3 Cu+2Fe3+=2Fe2+ Cu2+（ 3） 2Al2OH 2H2O 2AlO2 -3H2； AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 + HCO3-【解析】试题分析：
29、(1)若 A 为太阳能转化为电能的材料，则为硅，C 的水溶液为水玻璃，则为硅酸钠， D 为硅酸，所以B 为二氧化硅。反应 为硅盒氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，方程式为 Si2NaOH+ H2232 为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和O=Na SiO 2H；反应水，离子方程式为：SiO232- H2O；（ 2） 若 A 是应用最广泛的金属，则为 2OH =SiO铁， 是用盐酸，则B 为氯化亚铁， D 为红褐色，则为氢氧化铁，则C 为氯化铁。反应 为氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，方程式为：2FeCl + Cl =2FeCl ；氢氧化亚铁中加223入氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，现象为生成白
30、色沉淀，氢氧化亚铁容易被氧气氧化生成氢氧化铁，现象为迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应的方程式为4Fe(OH)2O2 2H2O=4Fe(OH)3；氯化铁和铜反应生成氯化亚铁盒氯化铜，离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2+ Cu2+。（ 3）若 D 为常见的两性氢氧化物，则为氢氧化铝，反应都是强碱容易，则 A 为铝， B、铝离子的容易，C 为偏铝酸钠，反应 为铝盒氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al 2OH 2H- 3H 为偏铝2O 2AlO22 。反应酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 + HCO3-。考点：无机推断