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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 ) 及答案一、硅及其化合物1A、 B、 C、 D、 E 五种物质之间的相互转换关系如图所示。已知：A 为单质，可用于制造计算机芯片， E 为无色有毒气体。回答下列问题：（ 1） B 在物质分类上属于 _( 填“酸性氧化物”或“碱性氧化物” ) 。（ 2）反应的化学方程式为 _。（ 3）反应的化学方程式为 _。（4）在 D 的溶液中通入过量CO2 气体的离子方程式为_。高温高温2 -【答案】酸性氧化物SiO2 2CSi 2COSiO2 CaOCaSiO3SiO3+2H2 O+2CO2=2HCO3 - +H2SiO3【解析】【分析】
2、A 为单质，可用于制造计算机芯片，则A 为 Si，E 为无色有毒气体，结合转化关系可知，B为 SiO2， SiO2 与碳反应生成Si、 CO，所以 E 为 CO； SiO2 与 CaO反应生成C 为 CaSiO3； SiO2与 NaOH 反应生成 Na2SiO3 和水。据此解答。【详解】（1） B 为 SiO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；（2）反应是 SiO2与 C反应生成 Si、 CO，其化学反应方程式为：高温2SiO +2CSi+2CO，高温故答案为： SiO2 2CSi 2CO+；（3）反应是 SiO2与 CaO 反应生成3CaSiO ，其化学反应方程式
3、为：高温高温SiO2CaOCaSiO3，故答案为：SiO2 CaOCaSiO3；+（4） D 为 Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO232332-+2H223-+H232NaHCOH SiO，其离子方程式为：SiOO 2CO2HCOSiO，故答案为：+=2-+2H223-+H233SiOO+2CO =2HCOSiO 。2 探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（ 1） X 的化学式是 _。（ 2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是_。（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方
4、程式_。【答案】 Mg=SiO 2H高温2SiO4或 2MgO SiO2Si 2COSiO2 2OH32O SiO22C【解析】【详解】无机盐 X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1. 80g为 SiO2，物质的18g60g/mol 003mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐量=. = .中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0. 03mol ，若为硅酸根离子其质量003mol76g mol 2 28g420g 228g 1 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠= ./= .，
5、金属质量 = .-.= .溶液生成白色沉淀则判断为Mg （OH）2，金属离子物质的量=3. 48g58g/ mol 0. 06mol ，质量为 0. 06mol 24g/ mol=1. 44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0. 03mol ，质量=0. 03mol 92g/ mol=2. 76g，金属质量 4.20g- 2. 76g=1. 44g，物质的量=1. 44g 24g/ mol=0. 06mol ，得到 X 为 Mg2SiO4，则（1） X 的化学式是Mg 2SiO4 或 2MgO SiO2。（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2 2OH =SiO3 2 H2O。
6、高温（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式SiO2 2CSi2CO。3 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】 Mg Si 2MgO SiO2光导纤维等合理即可-2-223SiO+2OH =SiO+H O【解析】【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1.8g硅，质量为 1.8g，则物质的量为0.03mol ，二氧化硅
7、能溶于 NaOH 溶液生成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Mg(OH)2，质量为3.48g，则物质的量为3.48g淀，该沉淀应是0.06mol ，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，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
8、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：SiO2+2OH- =SiO32-+H2O，本题答案为： SiO2+2OH-=SiO32- +H2O。4已知 A、 B、 C、 D 组成的元素都属于短周期，它们之间的简单转化关系如图所示。请按要求写出有关反应的化学方程式：(1)若其中 A、 D 为单质且同主族， B、 C 为氧化物： (该反应在工业上有重要用途)。(2)若 A、 D 为常态下的气体单质且不同主族，B、C 为化合物且 B 为水：。(3)若 A、 B、 C 均为化合物且C 为水，单质 D 常态下为固体：。(4) 若 A、D 为固体单
9、质且不同主族， B、 C 为氧化物：。【答案】（共8 分）(1) 2C+SiO 2Si+2CO222(2)2F 2H O=4HFO222(3)SO 2H S=3S 2H O(4) 2Mg+CO2MgO+C。【解析】【分析】（1） A、 D为单质且同主族，B、 C 为氧化物， A 为 C， B 为 SiO2，符合转化关系，D 为 Si ，C为 CO；（2） A、 D为常态下的气体单质且不同主族，B、C 为化合物且 B 为水， A 为 F2， C 为 HF， D为 O，符合转化关系；2（3） A、 B、 C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体， H2S 与 SO反应符合转化关系，2D为硫；（4）
10、 A、 D为固体单质且不同主族，B、C 为氧化物， Mg与 CO2反应符合转化关系，A 为Mg， B 为 CO2，C 为 MgO， D 为 C 单质。【详解】（1） A、 D为单质且同主族，B、 C 为氧化物，A 为C， B 为SiO2，符合转化关系，反应方程式为：2C+SiO2Si+2CO；综上所述，本题正确答案：2C+SiO2Si+2CO；（2） A、 D为常态下的气体单质且不同主族，B、C 为化合物且为 O2，符合转化关系，反应方程式为：2F2+2H2O4HF+O2；B 为水，A 为 F2， C 为HF， D综上所述，本题正确答案：2F2+2HO4HF+O2；（ 3） A、 B、 C均为
11、化合物且 C为水，单质 D常态下为固体， H2S 与 SO2 反应符合转化关系，反应方程式为： SO2+2HS3S+2HO；综上所述，本题正确答案： SO2+2HS3S+2H2O；（ 4） A、 D为固体单质且不同主族， B、C 为氧化物， Mg与 CO2反应符合转化关系，反应方程式为： 2Mg+CO2MgO+C；综上所述，本题正确答案：2Mg+CO2MgO+C。5 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
12、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
13、示C 的另一种用途 _ 。【答案】 4NH3+5O24NO+6H2O Si3N4极性非极性 H2O2HO2-+H+2H O2H O+O 2H O +NH =N +4H OSiO +2CSi+2CO22222224222【解析】【分析】A 是工业制取硝酸的主要原料之一，则A 是NH3； 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，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 N2H4； C 是工业制光导纤维的主要原料，C 是SiO2； 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
14、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，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；(2) D 的化学式是 Si N ， E 是 NH ，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
15、常是用H2O2 为原料，加入少量MnO2 作催化剂制取 O2，反应的化学方程式为： 2H2 O22H2O+O2；(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+N 2H4 =N2 +4H2 O；(5) C是SiO2Si 单质，反应的化学方程式为：，可以与焦炭在高温下发生反应，制取SiO2+2CSi+2CO。由于光线在 SiO2 中会全反射，因此也可用作制光导纤维的原料。6 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
16、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 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】 H22 222O2Na O +2H O=4NaOH+O Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2（或 2Al+2NaOH+2H2O=2N
17、aAlO2+3H2 ）AlO2-+233+3+23： 2+H +H O=Al(OH) 、Al(OH) +3H =Al+3H O【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，D、 E 为 H2和O 。根据 H 的性质，可以推出H 为 SiO （石英）或 Al O（刚玉）。 B、 H 含有同一物质，2223且 B 为单质，则 B 为 Si 或 Al。和 H222 22 22 2和O 放出O 的物质是Na O ，则 A 为 Na O 。 Na OH2O 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
18、， 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 H2OA为Na2O2；，其电子式为：（2）当 B 为 Si 时，该反应为2Na2 2222232；O +2H O=4NaOH+O 、 Si+2NaOH+H O=Na SiO +2H当 B 为 Al 时，该反应为 2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2 、 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；（3）向 F 中滴加过量盐酸，先是有白色沉淀生成，然后
19、沉淀消失，则F 为 NaAlO2，离子方程式为 AlO - +3+2 +H +H2O=Al(OH)3、Al(OH)3+3H=Al +3H2O；B 为 Al， D 为 H2，E 为 O2，若D、 E 恰好完全反应，设n(O2)=1mol ，则 n(H2)=2mol ，则 n(Na2O2)=2mol ， n(Al)=4mol ，则3n(Na2O2)： n(Al)=3： 2。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
20、程式 _。【答案】 SiF4Na2SiO3H2SiO3 或 H4SiO42C+SiOSi+2CO【解析】【分析】A 是灰黑色的硬而脆的固体，且能溶于气态 SiF4， Si 与 O2 在加热条件下生成的NaOH 溶液，可知C 为 SiO2， Si 溶于A 为 Si，其与 F2 反应生成的B 是NaOH 溶液生成的D 为 Na2SiO3，Na2SiO3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的E 为硅酸(H2SiO3)，据此分析解题。【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
21、高温下和碳反应生成Si，反应的化学方程式为2C+SiOSi+2CO。8 （ 15 分）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。其余物质均为中学化学中常见物质。请回答下列问题：（1）实验室通常用 MnO2制取气体 B，发生该反应的化学方程式为 ，为防止气体 B 污染环境通常用（填化学式）溶液吸收，反应的离子方程式为（2）化合物
22、 H 与碳混合加强热可制得单质A，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为（ 3）写出反应的化学方程式3D=K+8X,K的化学式为， X 的化学式为。（4） K 抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，K 与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐，此盐中存在的化学键类型有。（5）写出反应的化学方程式。2222分） NaOH；（2-【答案】（ 1） MnO+4HCl( 浓 )MnCl + Cl+2 H O；（ 21 分） Cl +2 OH =Cl - + ClO - + H 2O；（ 2 分）（ 2） 1:2 （2 分）（ 3） Si 3N4，（ 2 分） NH3；（ 2 分）（4）离子键、共价键（或极性共价键）
23、（2 分）（ 5） SiCl 4+ 8NH3= Si(NH 2) 4+4NHCl. （ 2 分）【解析】试题分析： G、 F、 H均为难溶于水的白色固体， E 与硝酸银溶液产生白色沉淀，则 G是氯化银沉淀，氯化银不溶于稀硝酸，说明 E 中含有氯离子； H 是白色固体，与氢氧化钠溶液反应，而与氢氧化钠溶液反应的白色固体可能是二氧化硅、氧化铝，但 A 元素是非金属元素，所以 H 是二氧化硅，所以 F 是硅酸， I 是硅酸钠。则 C 是氯化硅， B 是氯气。氯化硅与过量氨气反应生成 D是 Si(NH 2) 4。（ 1）实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，化学方程式为MnO2+4HCl( 浓 )Mn
24、Cl2+Cl 2 +2 H 2O；氯气有毒，通常用NaOH溶液吸收，生成氯化钠、次氯酸钠、水，离子方程式为 Cl 2+2 OH- = Cl- + ClO - + H 2O；（ 2 ） 二 氧 化 硅 与C 在 高 温 下 发 生 置 换 反 应 生 成Si和CO， 化 学 方 程 式 为SiO2+2C2CO +Si该反应的氧化剂是二氧化硅，还原剂是C，所以氧化剂与还原剂的物质的量比为1:2；（3）反应的化学方程式含有 3 个 Si 原子，所以3D=K+8X， K 由两种非金属元素组成，根据元素守恒，则K 是 Si 3N4，其余原子在X 中，所以X 是 NH3；K 中（4） Si 3N4 与氢氟
25、酸反应生成一种气体和一种盐，该气体是SiF 4，则盐是NH4F，铵盐中含有离子键、共价键；（ 5 ）反应是氯化硅与过量的氨气反应生成Si(NH 2) 4和氯化铵，化学方程式是SiCl4+8NH3= Si(NH2) 4+4NHCl.考点：考查物质的推断，化学性质的应用，化学方程式、离子方程式的书写9 A、 B、 C、 D、 E、F 六种物质的转化关系如图所示( 反应条件和部分产物未标出) 。(1) 若 A 是常见的变价金属的单质， D、F 是气态单质，且反应在水溶液中进行。反应也在水溶液中进行，写出反应离子方程式是_ ，已知光照条件下 D 与 F 反应生成 B，写出该反应的化学方程式为_ 。(2
26、) 若 A、 D、 F 都是短周期非金属元素单质，且A、 D 所含元素同主族，A、 F 所含元素同周期，则反应的化学方程式为_ 。【答案】 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl H2 Cl 22HCl 2C SiO22CO Si【解析】 （1） A 是常见的金属单质，D、 F 是气态单质，反应为置换反应，且在水溶液中进行，由转化关系可知，A 为变价金属， F 具有强氧化性，可推知 A 为 Fe， F 为 Cl2，故B 为 HCl、 C 为氯化亚铁、 D 为氢气、 E 为氯化铁，则：反应（在水溶液中进行）的离子方程式是： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-， D 与 F 的光照条件下反应的化学
27、方程式为： H2Cl22HCl 。（2） A、 D、 F 都是短周期元素组成的非金属单质，且A、D 所含元素同主族， A、 F 所含元素同周期， C、E、 F 为气体， C 有毒，反应为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与 CO，碳与 F 反应生成 E， CO 与 F 生成 E，则 F 为氧气，验证符合转化关系，则：反应的化学方程式是 ： 2C SiO22CO Si【点睛】：本题考查无机物的推断，题目信息量大，难度较大，需要学生熟练掌握常见元素化合物的性质。10 铁橄榄石是天然的铁矿石，可以通过如下反应和相应的数据推知它的化学式。其中AJ是中学化学中的常见物质，G是一种红褐色固体， D是一
28、种难溶于水的含氧酸，J是一种主要的温室气体， A的焰色反应呈黄色， E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生。由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204g mol1，其中铁元素的质量分数为54.9%，流程中的部分生成物已略去。回答下列问题：（ 1） A的电子式 _ 。（ 2）铁橄榄石的化学式 _ 。（ 3）写出 C F的离子方程式 _ 。（ 4）写出 H G的化学方程式 _。【答案】Fe 24或2 2Fe 2+Cl2=2Fe3+2Cl-SiO2FeO?SiO4Fe(OH) 2+O 2+2H 2 O=4Fe(OH)3【解析】其中 AJ是中学化学中的常见物质，G是一种红褐色固体
29、，G为 Fe(OH) ，则 H为 Fe(OH) ，C为32液体盐； D是一种难溶于水的含氧酸，D为 H2 32，则 I为SiO ， J是一种主要的温室气体，J为CO硅酸盐， A的焰色反应呈黄色，A含有钠元素，因此I为Na2SiO3，则 A为NaOH； E和 B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生，则EB中均含有氯离子，根据流程图， B为 HCl， C为FeCl2，则 E为 Cl2，根据上述分析，铁橄榄石中含有铁、硅元素，则铁橄榄石为 含亚铁离子的 硅酸 盐，根据摩尔质量为 204g mol1，其中铁元素的质量分数为54.9%，则 1mol铁橄榄石含有2molFe，结合摩尔质量，铁橄榄石的化学式为Fe2SiO4。(1)A为 NaOH， A的电子式为，故答案为：；(2)根据上述分析，铁橄榄石的化学式为Fe2SiO4，故答案为：Fe2 SiO4；2+3+-(3)C F是亚铁离子被氯气氧化的反应，离子方程式为2Fe +Cl2=2Fe +2Cl，故答案为： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；(4)HG是氢氧化亚铁被氧化的反应，化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。