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1、高考化学硅及其化合物推断题综合经典题(1)一、硅及其化合物1A、 B、 C、 D 四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。阴离子Cl 、 SiO32- 、 OH 、 NO3-阳离子H 、 Ag 、 Na 、 K已知： A 溶液呈强酸性，且色。回答下列问题：A 溶液与B、 C 溶液混合均产生白色沉淀，B 的焰色反应呈黄（ 1）写出 A、 B、 C、 D 的化学式： A_，B_， C_， D_。（2）写出 A 溶液与 B 溶液反应的离子方程式：_。（3）请选出适合存放A、 C、D 溶液的试剂瓶的序号：溶液ACD试剂瓶序号_【答案】 HCl Na2 33KOH3
2、2- 2H23SiOAgNOSiO=H SiO 【解析】【分析】A、 B、 C、 D 四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同， A 溶液呈强酸性，则A 为盐酸或硝酸， B 的焰色反应呈黄色，则B 中含有 Na 元素， A 能和 B 反应生成白色沉淀，则B 为 Na2SiO3；盐酸能和 AgNO3反应生成白色沉淀，所以 C 为 AgNO3，则 A 为 HCl，根据四种化合物中阴阳离子各不相同，则D 为 KOH。【详解】(1)根据以上分析知，四种物质化学式分别为HCl、 Na2SiO3、 C 为 AgNO3、 D 为 KOH；(2)A 是 HCl、 B 是硅酸
3、钠，二者反应生成硅酸沉淀和氯化钠，离子方程式为32-SiO+2H+=H2SiO3；(3)A 是HCl、 C 为AgNO3、 D 为KOH， KOH能和二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠，不能用含有玻璃塞的试剂瓶盛放；硝酸银见光易分解，应该放置在棕色试剂瓶中；盐酸不分解，且和玻璃中成分不反应，所以放置在一般试剂瓶中即可，所以A、 C、 D 选取试剂瓶序号为。【点睛】含有钠元素的物质焰色反应为黄色，含有钾元素的物质焰色反应透过蓝色钴玻璃为紫色，钙元素的焰色反应为砖红色；玻璃中含有二氧化硅，能与碱性溶液发生反应，所以碱性溶液的试剂瓶不用玻璃塞。2A、 B、 C、 D、 E 代表单质或化合物，它们之间的相
4、互转换关系如下图所示。A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。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+2OH2 +H2O=SiO3【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 SiO2； SiO2 与氧化钙高温生成硅酸钙，C 是硅酸钙； SiO2 与氢氧化钠溶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
5、为 CaSiO 。（ 2） SiO 和碳高温反应生成硅和32CO的化学方程式是 SiO +2CSi+2CO。（ 3 ）BD反应的离子反应方程式22322SiO +2OH SiO +HO。3X、Y、 Z 为三种常见的单质，Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B 为常见的化合物。它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。（1）当 X、 Y 均为金属时， X 的化学式为 _， Z 为 _（填名称）。（2）当 X 为非金属且为气体， Y 为金属且为紫红色时，X 的化学式为 _，A 的化学式为 _。（3）当 X 为金属、 Y 为非金属且为固体时，
6、X 与 A 反应的化学方程式为_ 。（4）当 X、 Y 均为非金属固体时， X 与 A 反应的化学方程式为_ 。【答案】 Al 氧气 H2 CuO 2Mg+CO2MgO+CSiO2+2CSi+2CO【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为2X、 Y 为单O ， X+A Y+B的反应为置换反应，质， A、 B 为氧化物，据此答题。【详解】（1）当 X、 Y 均为金属时，此反应应为铝热反应，则X 为 Al， Z 为氧气，答案应为：Al、氧气；（ 2）当 X 为非金属且为气体， Y 为金属且为紫红色时， Y 为 Cu，则 X 应为 H2，答案应为： H2、 CuO；（3）当 X 为金
7、属、 Y 为非金属且为固体时，X 应为 Mg， Y应为 C，该反应应是Mg 和 CO2的反应，反应的方程式为2Mg+CO22MgO+C；（4）当 X、 Y 均为非金属固体时， X 应为 C， Y 应为 Si，该反应应是C 和 SiO2 的反应，反应的方程式为 SiO2+2CSi+2CO。4 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。
8、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 SiCl-4 H2SiO3(或 H4SiO4) 3Si（NH2 ） 4=Si3N4+8NH3SiO2+2OH2-4-+2H2O Si3N4+9H2O=3H2SiO3+4NH3 或=SiO3+H2O 或 SiO2+4OH=
9、SiO4Si3N4+12H2O=3H4SiO4+4NH3【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
10、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 Cl2， C 为 SiCl4， D 为 Si(NH2)4， E 为 HCl， F 为 H2SiO3， G 为AgCl， H 为 SiO2， I 为 Na2SiO3， K 为 Si3N4。（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 SiCl；化合物 F 为 H2SiO
11、3 (或 H4SiO4) 。4（3） Si（ NH2） 4 在高温条件下分解生成 Si3N4 和 NH3，反应的化学方程式：3Si（ NH2） 4=343Si N+8NH 。（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：2-SiO +2OH=SiO32-+H2O 或 SiO2+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。5 下图是化学中部分常见的氧化物和单质
12、的转化关系。其中，氧化物f 是制造光导纤维的重要原料，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质。回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：单质F_，氧化物d_。(2)写出下列反应的化学方程式： _ ； _ 。【答案】 SiH2O2Mg CO 2C 2MgOC H 2O(g)CO H2【解析】【分析】氧化物 f 是制造光导纤维的重要原料，f 是 SiO 2 ，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质，c是 Fe 3 O4 ，以此为突破口推出五个置换反应。【详解】氧化物f 是制造光导纤维的重要原料，f 是 SiO 2，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质， c是 Fe 34，反应23423Fe，反应O2Mg C
13、OC 2MgO，反应 Fe O 2C2CO3Fe 4H2O（ g）Fe3O4 4H2，反应 CH2O(g)CO H2，反应2CSiOSi 2CO。2（1）根据反应物质的化学式：单质F 为 Si ，结合反应氧化物d 为 H2O 。（）反应和的化学方程式：2Mg COC 2MgOC H O(g)CO H 。22226A、 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）：（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
14、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） H2223 4分）（ 1 分）； 2Cu+O2CuO（或者 3Fe+2OFe O ）（ 2（3） CO23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 ，
15、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（2）若 A 是无色液体，则 A 是水。A 的化学方程式是CO2+Ca（ OH） 2=CaCO3 +H2O。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H2，由 B 生成 D 的化学方程式为2Cu+O22CuO或者 3Fe+2O23 4。Fe O（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，
16、因此过量的气体C 与D 溶液反应生成A 的化学方程式为CO2+NaOH=NaHCO3。考点：考查无机框图题推断7 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、 NaCl、 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
17、、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
18、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。8 简要回答下列问题（1）医疗上，常用胃舒平主要成分Al(OH)3来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是_（用离子方程式表示）。（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是_（用化学方程式表示）。（3）工业制备漂白粉原理是 _（用化学方程式表示）。（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是_。（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是 _。【答案
19、】 3H+ +Al(OH) 3 Al 3+3H 2OAl 2O3+2NaOH 2NaAlO 2+H 2O；2Al+2NaOH+2H 2O=2NaA1O 2+3H 22Cl 2+2Ca(OH) 2=CaCl 2+Ca(ClO) 2+2H 2OSiO2+4HF=SiF 4 +2H 2ONa 2SiO3+2CO2+2H 2O=H 2SiO 3 +2NaHCO3【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧化物的性质，是氢氟酸特有的性质。【详解】(1)胃舒平中的3与胃酸中的盐酸反应，生成
20、氯化铝和水，其理由是+3Al(OH)3H +Al(OH)Al3+3H2O；答案为： 3H+Al(OH)3 Al3+3H2O；(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3 与 NaOH 反应后，里面的 Al 与 NaOH 溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O；2222Al+2NaOH+2H O=2NaA1O +3H ；答案为： Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2 ；(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(C
21、lO)2+2H2O；答案为： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2 发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF +2H2O；答案为： SiO2+4HF=SiF +2H2O；(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3，反应的化学方程式为 Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3；答案为： Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3。【点睛】“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”，若不注意审题，我们很容易写成Na2S
22、iO 3+CO 2+H2 O=H 2SiO 3 +Na2CO3，解题时，对关键词“过量”一定要引起高度重视。9 用氮化硅(Si3N4) 陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 反应如下:3SiCl4 +2N 2 +6H2Si 3N4 +12HCl 。完成下列填空 :(1) 氮化硅可用于制造发动机的耐热部件, 因为它属于 _晶体。有关氮化硅的上述反应中 , 原子最外层只有一个未成对电子的元素是_( 填写元素符号 ); 属于非极性分子的化合物的电子式是_。(2) 比较 Si 和 Cl 两种元素非金属性强弱的方法是_。a. 比较两种元素的气
23、态氢化物的沸点b. 比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小c. 比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱(3)Si与 Al 、 Be 具有相似的化学性质, 因为 _( 简述理由 ), 写出 Si 与强碱溶液反应的离子反应方程式: _。【答案】原子 H、 Clb 处在金属与非金属的分界线上Si+2OH- +H2O=SiO32-+2H2【解析】 （1）氮化硅是一种新型的无机非金属材料，耐高温，属于原子晶体；H、 N、 Si、 Cl 四种原子的最外层电子构型分别为1s1、 2s22p3、 3s23p2、 3s23p5，最外层未成对电子数分别为 1、 3、2、 1，所以原子最外层只有一个未
24、成对电子的元素是H 和 Cl； SiCl4为非极性分子，其电子式为：。（2）气态氢化物沸点的大小与分子间作用力及氢键有关，与非金属性无关，a 错误；原子获得一个电子时释放的能量越大，元素的非金属性越大，b 正确；最高价氧化物的水化物的酸性越强，元素的非金属性越大，而不是指氢化物的酸性，c 错误，故可以比较Si 和 Cl两种元素非金属性强弱的方法是答案b。（3） Si、 Al、 Be 三种元素均处于金属与非金属元素的交界处，所以三者的化学性质相似；Si 与强碱溶液反应的离子反应方程式为：-232-2Si+2OH+H O=SiO+2H 。10 将过量的 CO分别通入 CaCl溶液； NaSiO 溶
25、液； NaAlO2溶液； 饱和2223Na CO 溶液； Ca(OH)溶液 Ca(ClO)溶液。最终溶液中有沉淀或晶体析出的是（）2322AB C D 【答案】 B【解析】【分析】【详解】CaCl2 溶液与二氧化碳不反应，故不会产生沉淀；硅酸钠溶液通二氧化碳发生反应：Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3 +Na2CO3 硅酸是一种白色沉淀，故产生白色沉淀；NaAlO2 溶液通入过量的二氧化碳，由于碳酸酸性比氢氧化铝强，所以生成氢氧化铝白色沉淀和碳酸氢钠， 2H2O+NaAlO2+CO2=Al(OH)3 +NaHCO3，故产生白色沉淀；饱和Na2CO3 溶液通入足量的二氧化碳，由Na2 322323CO +H O+CO =2NaHCO 可知，此反应消耗水，且Na CO 转化为NaHCO 后溶质质量增加，又因NaHCO 溶解度较小，所以会有晶体析出，故会产生沉33淀， Ca(OH)2通入过量的二氧化碳，发生的反应为：223 22CO +Ca(OH) =Ca(HCO) ，不会产生沉淀，故不会产生沉淀；Ca(ClO)2溶液，因为酸性232H CO HClO，发生反应：Ca(ClO) +2CO 2H O=Ca(HCO) +2HClO，由于 Ca(HCO)是可溶性物质，因此不会形成沉淀；223 23 2故选 B。