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1、【化学】化学硅及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题含答案(1)一、硅及其化合物1A、 B、 C、 D、 E 五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R 表示，则 A 为 R 的氧化物， D 与 NaOH 溶液反应生成C 和 H2。请回答：(1)写出对应物质的化学式：A_ ； C_；E_。(2)反应 的化学方程式为 _ 。(3)反应 的离子方程式为 _ 。(4)H CO 的酸性强于 E 的，请用离子方程式予以证明：23_ 。【答案】SiO22323442Si 2CO SiNa SiOH SiO (或 H SiO )SiO 2C2OH232- 2H232- C
2、O222332-32- 2CO2H O=SiOSiO H O=H SiO CO (或 SiO2233-2H O=H SiO 2HCO )【解析】【分析】【详解】A、 B、 C、 D、E 五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素（用R 表示）的单质能与NaOH 溶液反应生成盐和氢气，则可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，A 与焦碳高温下生成 D，则 A 为 SiO2， D 为 Si， C 为Na2SiO3，根据反应 或反应 都可推得 B 为 CaSiO3，根据反应 推知 E 为 H2SiO3；（ 1）由以上分析可知 A 为 SiO2 ， C 为 Na2Si
3、O3， E 为 H2SiO3；（2）反应 的化学方程式为2C+SiOSi+2CO；（3）反应的离子方程式为Si+2OH-232-2+H O SiO+2H ；（4） H2CO3 的酸性强于H2SiO3 的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO2-2-3+CO2+H2O H2SiO3 +CO3。2 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
4、.964g?L-1， C 为白色固体，可用来制作耐高温材料。 则 B 的电子式为 _， 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SiOSi+2CO离子键2+2CFe3 O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O O2+2H2O+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
5、知B、 C 属于氧化物， A 与 B 的反应属于置换反应，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：SiO +2CSi+2CO；2(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
6、，则A 为 Fe、 B 为 H2O、 C为 Fe3 42，C 与盐酸反应的离子反应方程式：3 4+2+3+2O，若以 FeO 、 D 为 HFe O +8H =Fe +2Fe +4H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：O22-。+2H O+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。3A、 B、 C、 D、 E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关
7、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 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 Ca
8、SiO 。（ 2） SiO 和碳高温反应生成硅和32CO的化学方程式是 SiO2+2CSi+2CO。（ 3 ）BD反应的离子反应方程式2322SiO +2OH SiO +HO。4 图中 X、 Y、 Z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(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)元素 X 在元素周期表中的位置为第_周期 _族。(2)一定条件下， Z 能与 H反应生成ZH ，写出 Z 与 NaOH 反应的化学方程式 _24(3)写出由 Y 与 NO、 H2O 生成 D 反应的化学方程式： _ 。(4)X 在高温下能与
9、水蒸气反应，请写出该反应的化学方程式：_(5)向含 4mol D 的稀溶液中，逐渐加入X 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。_【答案】四 Si+2NaOH+H232223O=Na SiO +2H4NO+3O +2H O=4HNO 3Fe +4H2OFe3O4 + 4H2【解析】【分析】A 俗称磁性氧化铁，则34E 是A 为 Fe O ； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则SiO2，根据转化关系，可知X 为铁、 Y 为 O2、 Z 为 Si、 D 为 HNO3、 M 为 Na2SiO3 、G 为Fe
10、(NO3)3， R 为 H2SiO3。【详解】A 俗称磁性氧化铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E 是SiO2，根据转化关系，可知X 为铁、 Y 为 O2、 Z 为 Si、 D 为 HNO3、 M 为 Na2SiO3 、G 为Fe(NO3)3， R 为 H2SiO3；(1)元素 X 为 Fe，核电荷数为26，其在元素周期表中的位置为第四周期族；(2)Z 为 Si，能溶于 NaOH 溶液生成硅酸钠、氢气和水，发生反应的化学方程式为 Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2；(3)Y 为 O2， NO 与 O2 按一定比例通入水中生成HNO3，发生
11、反应的化学方程式4NO+3O2+2H2O=4HNO3；(4)Fe 在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3Fe +4H2OFe3O4 + 4H2；(5)铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段Fe2+的量为 0，随着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+，故 Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令 Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知， NO 的物质的量 = xmol 2 ，根据 N 元素守恒可知：xmol2+2x mol=4 mol ，解得33x=1.5，根据电子转移守恒可知，由Fe
12、+2Fe3+=3Fe2+，可知开始产生NO 时 Fe 的物质的量等于 Fe3+的物质的量，即为 1.5mol 2=1mol ，故 n(Fe2+)随 n(Fe)变化的示意图为：3。5 甲、乙分别是两种主族元素形成的氧化物，它们广泛存在于地壳中，均不溶于水，且都有如下相同的转化关系，不同之处是乙对应的转化过程中需控制盐酸用量，若盐酸过量则得不到白色沉淀 B。(1) 写出甲、乙的化学式：甲 _,乙 _；(2) 写出下列反应的化学方程式：甲+NaOH 溶液 _,乙+NaOH 溶液 _；(3) 分别写出甲、乙对应的 A 溶液与过量盐酸反应的离子方程式：甲 _乙 _(4) 若将5.1g乙溶于适量的盐酸（二
13、者恰好完全反应）后，再加入175 mL 的 2 mol.L 1NH H O 溶液，得到沉淀 _g32【答案】 SiOAl OSiO +2NaOH=NaSiO +HOAl O+2NaOH=2NaAlO+HO2-+2SiO+2H232322323H2SiO3AlO2- +4H+=Al 3+2H2O7.8【解析】【分析】甲、乙分别是两种主族元素形成的氧化物，均不溶于水，且都有如图的转化关系，不同之处是乙对应的转化过程中需控制盐酸用量，若盐酸过量则得不到白色沉淀B，可推出甲是二氧化硅、乙是氧化铝。二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠与盐酸反应生成硅酸沉淀；氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，
14、偏铝酸钠和少量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀。【详解】(1) 根据以上分析，甲为SiO2、乙为 Al 2O3；(2) 二氧化硅与 NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应方程式是SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O；氧化铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应化学方程式是Al 2O3+2NaOH=2NaAlO+H2O；(3) 甲对应的 A 是 Na2SiO3， Na2SiO3 与过量盐酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应离子方程2-+式是 SiO3 +2H H2 SiO3；乙对应的A 是偏铝酸钠，偏铝酸钠与过量盐酸反应生成氯化铝和氯化钠，反应的离子方程式是-+3+AlO2 +4H =Al+2HO；(
15、4) 5.1g氧化铝的物质的量是5.1g0.05mol， n(Al3+ )=0.1mol，n(NH3H2O)=102g / mol0.175L 2 mol . L1=0.35mol ，氨水过量，氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀，根据铝元素守恒，生成氢氧化铝的物质的量是 0.1mol ，质量是 0.1mol 78g/mol=7.8g 。6已知 A 与 D 均为非金属单质，其中A 有多种同素异形体，其转化关系如下图。请回答：（1）反应 为工业制粗硅原理，写出E 的化学式：。（2）反应 的化学方程式为。【答案】（ 1） CO； (2)2Mg CO22MgO C。【解析】试题分析：（ 1）反应 制
16、取粗硅，常用 C 和 SiO22Si 2CO， D 为的反应： 2C SiO非金属单质，则D 为 Si， E 为 CO；（ 2）C 和 O2 反应生成 CO2，反应 是： CO； (2)2Mg CO22MgO C。考点：考查工业制硅、镁和CO2 的反应等知识。7 下图中的AH 是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、F、 H 都含有同一种元素；B、 D、 E 为单质，其他为化合物，常温常压下C 为无色液体，D、 E 为气体； H 的晶体熔点高、硬度大、闪烁着晶莹的光泽。AH 之间的转化关系如图所示。（ 1） C 的化学式为 _ 、A 的电子式为 _；（ 2） A、 B
17、的混合物加 C 后，可能发生的反应的化学方程式为_ 、 _ ；（3）向 F 溶液中逐渐滴入盐酸直至过量，若看到的现象是先出现白色沉淀后沉淀消失，写出符合现象的离子方程式_ ，与之对应的D、 E 恰好完全反应生成C 时 A 与B 的物质的量之比为：_；【答案】H2O2Na2 O2+2H2O=4NaOH+O2Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2（或 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ）AlO2-+H+H2O=Al(OH)3 、 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2 O3： 2【解析】【分析】常温常压下C 为无色液体，且D、E 两种气体经点燃得到C，则C 为H2O，
18、D、 E 为H2 和O2。根据 H 的性质，可以推出H 为 SiO2（石英）或Al2O3（刚玉）。 B、 H 含有同一物质，且 B 为单质，则B 为 Si 或 Al。和 H2O 放出 O2 的物质是 Na2 O2，则 A 为 Na2 O2。 Na2O2 和H2O 反应后，生成NaOH 可以和别的物质反应生成H2 等。从 A、 B 和 A、 H 的反应可以判断， D 为 H2，E 为 O2 。当 H 为 Al2O3 时， B 为 Al， F、G 为 NaOH、 NaAlO2；当 H 为 SiO2时， B 为 Si， F、 G 为 Na2SiO3、 NaOH。【详解】（1）经分析， C 为 H2O
19、， A 为 Na2O2，其电子式为：；（ 2）当 B 为 Si 时，该反应为 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2、 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2；当 B 为 Al 时，该反应为 2Na2 222222；O +2H O=4NaOH+O、 2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H（3）向 F 中滴加过量盐酸，先是有白色沉淀生成，然后沉淀消失，则F 为 NaAlO2，离子方程式为 AlO - +Al(OH)3+3H+3+2 +H +H2O=Al(OH)3、=Al +3H2O；B 为 Al， D 为 H2，E 为 O2，若D、 E 恰好完全反应，设n(O2)=1mo
20、l ，则 n(H2)=2mol ，则 n(Na2O2)=2mol ， n(Al)=4mol ，则3n(Na2O2)： n(Al)=3： 2。8A、 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（2）若B 的化学式是 _， C 和 D 反应生成A 的化学方程式是_。A 是无色液体， 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
21、 与 D 溶液反应生成A 的化学方程式。【答案】（ 1） CaO（ 1 分）； CO2+Ca（ OH） 2=CaCO3 +H2O（ 2 分）（2） H2223 4分）（ 1分）； 2Cu+O2CuO（或者 3Fe+2OFe O ）（ 2（3） CO2+NaOH=NaHCO3（ 2 分）【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 ， 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
22、 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 4Fe 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，因此过量的气体C 与 D 溶液反应生成 A 的化学方程式为23。CO +NaOH=NaHCO考点：考查无机框图题推断9由短周期元素组成的单质 A、B、 C和甲、乙、丙、丁四
23、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） O22344分）（ 2分） H SiO或 H SiO （ 2（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=Na2SiO3+2H2（ 2 分） SiO 32+2CO-2+2H2O=H2SiO3 +2HCO3（2 分）【解
24、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。10 铝硅合金材料性能优良。铝土矿（含30% SiO22 32 3、 40. 8%Al O和少量 Fe O 等）干法制取该合金的工艺如下：（1）焙烧除铁反应：4(NH4)2SO4+Fe2O32NH4Fe(SO4)2+3H2O+6NH3（少部分Al
25、2 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
26、，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+4OH -=AlO 2-+2H 2O；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。