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1、【化学】培优易错试卷硅及其化合物推断题辅导专题训练含答案一、硅及其化合物1A、 B、 C 均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：其中均为有单质参与的反应。（1）若 A 是常见的金属，中均有同一种黄绿色气体参与反应，B 溶液遇 KSCN显血红色，且为化合反应，写出反应的离子方程式_ 。（ 2）如何检验上述 C 溶液中的阳离子？ _ 。（3）若 B 是太阳能电池用的光伏材料，为工业制备B 的反应。 C 的化学式是_，属于置换反应 _，（填序号）写出反应的化学方程式_ 。3+2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶【答案】 Fe+2Fe3Fe液变成血红色，则证明含
2、Fe2+4 2C+SiOSi+2COSiCl【解析】【分析】(1)由转化关系可知A 为变价金属，则A 应为 Fe， B 为氯化铁， C 为氯化亚铁，为 Fe 与氯化铁的反应；(3)B 是太阳能电池用的光伏材料，可知B 为 Si，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则 C 为 SiCl4，中 SiCl4 与氢气反应，提纯Si，以此解答该题。【详解】(1)A 是常见的金属，中均有同一种气态非金属单质参与反应，且为化合反应，则该非金属气体为 Cl2， B 为氯化铁，则反应的离子方程式为2Fe3+Fe=3Fe2+；(2)由分析知 C 为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，
3、加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；(3)B 是太阳能电池用的光伏材料，可知B 为 Si，为 C 与二氧化硅的反应，为工业制备 B 的反应，则C 为 SiCl4，其中为Si 和 Cl2 化合生成SiCl4，中 SiCl4 与氢气反应，提纯 Si，则反应的化学方程式为SiO2 +2CSi+2CO，其中属于置换反应的有。2 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
4、子方程式是_。【答案】 Si SiO2- H2O2 Na2SiO3 H2O H2SiO3 H2 SiO2 2OH =SiO3H2O=SiO32- 2H2Si 2OH 【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Na2SiO3 Na2SiO3 与过量盐酸反应生成NaCl 和 H2SiO3 白色沉淀： H2SiO3SiO2+H2O，与题意相符 Si 和 SiO2 与 HF 溶液反应均生成SiF4 ， SiF4 与盐酸不反应因此A
5、 是 Si， B 是SiO2， 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
6、（3） A 和 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+2H23X、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
7、澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物。写出 Y 与 NaOH 溶液反应的化学方程式 _ 。2+2+【答案】 CO2 Fe+Cu =Fe +Cu SiO2+2NaOH=Na2SiO3 +H2O【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
8、是一种重要的半导体材料，则W 是 Si；实验室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。4 已知 A、 D 为常见单质，各物质发生如下框图所示变化，回答下列问题：(1)若 A、 D 为短周期同主族非金属元素的单质，则A 元素在周期表中的位置为 _， D的晶体类型是 _，请写出 A+BC+D 的化学方程式 _。(2)若 B 为气体，其标准状况下密度为1.964g?L-1， C 为白色固体，可用来制作耐高温材料。 则 B 的
9、电子式为 _， C中含有的化学键是_(填写 “离子键或者共价键 ”)。(3)若 A 为生产生活中用量最大的金属，B 在常温下为无色液体，写出C(金属元素有两种不 同化合价 )与盐酸反应的离子反应方程式_。若以 A 和石墨 棒为电极，NaCl 溶液为电解质溶液构成原电池，请写出石墨电极的电极反应式_。【答案】第二周期第IVA 族原子晶体SiO2+2CSi+2CO离子键3 4+2+3+222-Fe O +8H =Fe +2Fe +4H OO +2H O+4e =4OH【解析】【详解】(1)若 A、 D 为短周期同主族非金属元素的单质，由转化可知B、 C 属于氧化物， A 与 B 的反应属于置换反应
10、，可推知A 为碳、 B 为 SiO2、 C 为 CO、 D 为 Si，则 A 元素在周期表中的位置为：第二周期第 IVA 族，硅的晶体类型是原子晶体，A+BC+D 的化学方程式：SiO2+2CSi+2CO；(2)若 B 为气体，其标准状况下密度为1.964g?L-1， B 的相对分子质量 =22.4 1.964=44，C 为白色固体，可用来制作耐高温材料，则A 为 Mg 、 B 为 CO2、 C 为 MgO、D 为碳， B 的电子式为， C(MgO)中含有的化学键是：离子键；(3)若 A 为生产生活中用量最大的金属，B 在常温下为无色液体，则A 为 Fe、 B 为 H2O、 C为 Fe3O4、
11、 D 为 H2，C 与盐酸反应的离子反应方程式：Fe3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O，若以 Fe和石墨 棒为电极， NaCl 溶液为电解质溶液构成原电池，石墨电极为正极，发生还原反应，氧气获得电子市场氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e- =4OH-。【点睛】本题考查无机物的推断，题目涉及中学常见的特殊置换反应，需要学生熟练掌握元素化合物知识，熟记中学常见的连线反应、三角转化、特殊置换反应、特殊现象反应、某些无机物与有机物的反应等。5 设计如下实验探究某矿石（仅含四种短周期元素）的组成和性质，已知矿石含有一定的结晶水：（1）矿石的组成元素是H、 O 和 _、 _（填元素符号
12、），化学式为_ 。（2）白色粉末3 溶于 NaOH 溶液的离子方程式是_。【答案】 Mg， Si MgSiO-2- H2O32H2O2OH SiO2=SiO3【解析】根据流程图，矿石灼烧后生成无色气体1，冷凝后得到无色液体1，该无色液体为水，质量为 3.6g，物质的量为0.2mol ；白色粉末 2 能够溶于过量盐酸，得到白色胶状沉淀2，和无色溶液3；根据盐酸提供的氢离子和氯离子分析，白色胶状沉淀2 可能是氯化银沉淀或硅酸沉淀；白色胶状沉淀2 灼烧得到白色粉末3，该物质能够溶于氢氧化钠溶液，说明白色粉末为二氧化硅，不可能为氯化银，因此白色胶状沉淀2 为硅酸；无色溶液 3 中加入过量氢氧化钠得到白
13、色沉淀，说明白色沉淀3 为氢氧化镁 ， 5.8g氢氧化镁的物质的量为0.1mol ，因此白色粉末2 中含有 4g 氧化镁和6g 二氧化硅，因此白色粉末2 为硅酸镁 。(1)根据上述分析，矿石的组成元素是H、 O、 Mg 和 Si，硅酸镁的质量为10g，物质的量为10 g3.6gMgSiO 2H O，故100 g / mol =0.1mol，水的物质的量为18g/ mol =0.2mol ，因此化学式为32答案为 Mg ； Si； MgSiO32H2O；(2)白色粉末 3 为二氧化硅， 溶于 NaOH 溶液的离子方程式为2OH- SiO2=SiO3 2- H2O，故答案为-2-H2O。2OH S
14、iO2=SiO3点睛：本题考查了物质的组成和性质的推断。本题的难点是白色胶状沉淀2 和白色粉末 3的判断，可以根据反应物中有盐酸结合白色粉末3 能够与氢氧化钠溶液反应考虑。6X、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，X 与 A
15、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 H2CuO 2Mg+CO2MgO+C2Si+2COSiO+2C【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2， X+A Y+B的反应为置换反应，X、 Y 为单质， 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 为金属、 Y 为非金
16、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。7 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 的原子结构示意图 _；（ 3）写出 CA的化学方程式 _。【答案】 SiF4Na2SiO3H2SiO3 或 H4SiO42C+SiOSi+2CO【解析
17、】【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Na2SiO3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的C 为 SiO2， Si 溶于 NaOH 溶液生成的E 为硅酸 (H2SiO3)，据此分析解题。D 为Na2SiO3，【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14，其原子结构示意图为；(3)SiO2 在高温下和碳反应生成Si，反应的化学方程式为2C+SiOSi+2CO。8 离子方程式和化学方程式是学习化学
18、的基本用语，请按要求书写：(1)写出下列反应的离子方程式向石灰石滴加盐酸_ ；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸_。(2)写出下列离子反应方程式所对应的化学方程式 CO 2 +2OH - =CO 23- +H 2O _ ； Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu _(3)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式_ 。【答案】CaCO+2+2+3+2H =CO2 +H2O+CaSiO3+2H =H2 SiO3 2NaOH+CO=Na2CO3+H2O Fe+CuSO=Cu+FeSO3Cu+8HNO =3Cu(NO )+2NO +4H O4433 22【解析】【分析】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水；硅酸钠溶液
19、中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠；(2) CO 2 +2OH - =CO 32- +H 2 O 可表示为CO2 溶于可溶性强碱生成可溶性碳酸盐和水； Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu 可表示 Fe 溶于可溶性铜盐；(3)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、【详解】NO 和水。(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水，发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=CO2 +H2 O+Ca2+；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠，发生反应的离子方程式为SiO 23 +2H+=H2 SiO3；-2-(2) CO 2 +2OH =CO 3 +H 2 O 可表示少量CO2 和 NaOH 溶液的反应，反
20、应方程式为 Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu 可表示 Fe 与 CuSO4 溶液的反应，反应方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；(3) 稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、 NO 和水，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O。【点睛】离子方程式的书写步骤一般为：“写”：写出有关反应的化学方程式；“拆”：可溶性的电解质用离子符号表示，其它难溶的物质、气体、水等仍用化学式表示；“删”：删去方程式两边不参加反应的离子； “查”：检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等。9 铝硅合金材料性能优良。铝土矿（含30% SiO2、40. 8%2 32 3等）Al O
21、和少量 Fe O干法制取该合金的工艺如下：（ 1）焙烧除铁反应： 4(NH4)2SO4+Fe2O3 2NH4Fe(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【
22、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
23、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 大米的主要
24、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)n+2Ag(NH3)2OHH2N-CH2-COOHCH2OH(CHOH)4CHO2Ag +CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+ H2O0.032%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： H22N-CH COOH；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 CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2Ag +CH2OH(CHOH)4 COONH4+3NH3+ H2O；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。