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1、2020-2021 全国各地高考化学分类：硅及其化合物推断题综合题汇编含答案解析一、硅及其化合物1 有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A 固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。 B 固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3 还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B 与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C， C 在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、 C各为何物： _、 _、 _；写出有关反应的化学方程式_。【答案】金刚石石英普通玻璃CO2C
2、O2， CO2 Ca(OH)2CaCO3 H2O； SiO22NaOH Na2SiO3 H2 O；Na2SiO3 2HCl H2 O H4SiO4 2NaCl； H4SiO4 H2SiO3 H2O；CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2； SiO2 Na2CO3Na2SiO3 CO2【解析】【详解】A 物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32 1.37544。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为 A 为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A 为金刚石。方程式为：C O2CO2。B 物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H2CO3 还弱的酸，且这种酸是
3、一种难溶于水的白色固体，故可判断B 为石英。相关方程式为：SiO22NaOHNa2SiO3 H2O； Na2SiO3 2HClH2 O H4SiO42NaCl； H4SiO4 H2SiO3H2 O。C 物质由石灰石、纯碱、B 物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断 C 物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO2 CaCO3CaSiO3 CO2； SiO2Na CONa SiO CO 。23232【点睛】本题考查有关 SiO22323、 Na SiO 、 H SiO 以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是 C 高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B 可能为
4、 SiO2 是解题的关键。2 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=2HCOSiO ) SiO 2OH =SiOH2O SiO32 2H=H2SiO3【解析】【分析】由 A 是一
5、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： Na2
6、CO3 SiO2Na2SiO3 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 H2OSiO32=CO32 H2SiO3(或2CO2 2H2O SiO32=2HCO3 H2SiO3 )； SiO2
7、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。3 现有如图所示的转化关系，水和部分产物已略去。已知：X 和 Z 是两种透明、不溶于水的坚硬固体，其中Z 无固定熔点，是现代建筑不可缺少的装饰和采光材料；无色气体A 是引起温室效应的主要气体；B、 D 均为难溶于水的白色固体；高纯度的F 是使用最广泛的半导体材料。据此回答下列问题：（1） Z 的名称是 _，工艺师在Z 表面刻蚀花纹图案需用的试剂为_( 填名称) 。（2）由 X、 Y 制 F 的化学方程式为_，此反应中Y 作 _剂( 填“氧化”或“还
8、原” ) 。（3）转化的化学方程式为_ ；转化 (A少量 ) 的离子方程式为_ 。【答案】玻璃氢氟酸SiO2+2CO2CO+Si还原SiO2 2NaOH=NaSiO3 H2OSiO CO2 H2O=H2SiO3 CO【解析】【分析】X 为不溶于水的坚硬固体， Z 无固定熔点，是现代建筑中不可缺少的装饰材料，判断为玻璃，说明 X 为 SiO2；无色气体 A 是引起温室效应的主要气体为CO2；B、 D 均为难溶于水的白色固体，流程分析可知3B 为 CaCO，；高纯度的 F 是制造电脑芯片的一种非金属单质为Si；结合流程分析判断可知X 为 SiO23232323，Z，B 为 CaCO，C 为 Na
9、SiO， D 为 HSiO ， E 为 Na CO为玻璃， Y 为 CO， F 为 Si【详解】由以上分析：（ 1） Z 无固定熔点，是现代建筑中不可缺少的装饰材料，判断为玻璃；工艺师在 Z 表面刻蚀花纹图案需用的试剂为氢氟酸。（2）由 X、 Y 制 F 的过程为 SiO +2CO2CO+Si ， CO做还原剂。2（3）转化的化学方程式为SiO2 2NaOH=NaSiO3H2O；无色气体 A 是引起温室效应的主要气体，则 A 为CO2 ，2223转化 (A 少量 ) 的离子方程式为 SiO CO H O=HSiOCO 。4X、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
10、、B 为常见化合物它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质）(1)X、 Y 均为金属时，此反应在工业上称为_反应，其反应方程式为_(2)X 为金属， Y 为非金属时， A 为 _B_(3)X 为非金属Y 为金属时， A 为 _B 为 _(4)X 为非金属， Y 为非金属时， A 为 _B 为 _【答案】铝热反应3Fe3 42 3222O +8 Al9Fe +4 Al OCOMgO CuO HOSiO CO【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为 O2， X+AY+B的反应为置换反应，X、Y 为单质， A、 B 为氧化物 。【详解
11、】(1)当 X、 Y 均为金属时 ,应为铝热反应 ,则 X 为Al、 A 为 Fe3O4 ,Y为 Fe,B为 Al2O3,Z 为氧气 ,反应方程式为 3Fe3O4+8 Al9Fe +4 Al2O3；(2)当 X 为金属、 Y 为非金属2,应为 Mg 和 CO 的反应 ,反应的方程式为:Mg+CO2MgO+C；(3)当 X 为非金属时 ,Y为金属时 ,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A 为 CuO,B为 H2O,反应方程式为 CuO+H2Cu+H2O；(4)当 X、 Y 均为非金属固体时,为 C 和 SiO2 的反应 ,反应的方程式为 SiO2+2CSi+2CO。【点睛】本题考查无机物的推断，题目
12、难度中等，解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物 单质+氧化物的置换反应的类型，注意把握常见相关物质的性质。5X、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 反应的化学方程式为_ 。（4）当 X、 Y 均为非金属固体时，
13、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 为非金属且为固体时，X 应为 Mg， Y应为 C，该反应应是Mg 和
14、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。6A、 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） H2 3的酸性强于 E 的，请用离子方程式予以证明：_ 。C
15、O【答案】 SiO22323442Si 2CONa SiOH SiO（或 H SiO ）SiO 2CSi 2OHH2O= SiO32- 2H2SiO32- CO2H2O=H2 SiO3HCO32-或 SiO32- CO2 H2O=H2SiO3 CO32-（写成 H4SiO4 同样给分）【解析】【分析】【详解】试题分析：非金属单质R 能与 NaOH 溶液反应生成盐（Na2RO3）和氢气，则R 为 Si 元素，由转化关系可知 D 为 Si， A 为 SiO2， B 为 CaSiO3， C 为 Na2SiO3，E 为 H2SiO3，（1）由以上分析可知A 为 SiO2， C 为Na23223SiO
16、，故答案为 SiO；Na SiO ；（2）反应 的化学方程式为2C+SiO2Si+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考点：以硅为载体考查了无机物的推断7 阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：信息 短周期元素 X、 Y、 Z、 W，原子序数依次增大，最外层电子数均不少于最内层电子数 一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸
17、，三种能溶于浓NaOH，氧化物的相对式量都大于 26问题(1)X 一定不是 _；A氢B碳C氧D硫(2)这四种元素含有铝元素吗?_； 上述四种元素的单质的混合物，加入足量的盐酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过(3)白色沉淀的化学式为 _；量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀 上述四种元素的单质的混合物，加入足量的烧(4)生成白色沉淀的离子方程式为碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过_ ；量的盐酸溶液，最终溶液中有白色沉淀【答案】 AD一定含有铝元素Mg(OH)232 H23SiO + 2HSiO 【解析】【分析】(1)X 若为氢时，其最外层电子数为1； X 若为硫，原子序数比X 大的
18、 Y、 Z、W 不可能都是短周期元素；(2)有一种元素的氧化物既能与酸反应、又能与碱反应；(3)白色沉淀应为碱，短周期元素中只有Mg(OH) 2 符合；(4)滤液中加入过量的盐酸溶液，得到的应是难溶于水的弱酸，可为H2SiO3 或 H4SiO4；【详解】(1)X 若为氢时，其最外层电子数为1，不合理； X 若为硫，原子序数比X 大的 Y、 Z、W 不可能都是短周期元素，不合理，X 为碳或氧时合理，故答案为AD；(2)四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓 NaOH，氧化物的相对式量都大于26，说明四种元素均为第三周期主族元素，且有一种元素的氧化物既能与
19、酸反应、又能与碱反应，则一定含有铝元素；(3)对所有短周期元素进行试探，唯有镁元素符合性质，可知白色沉淀物的化学式为Mg(OH)2；(4)唯有硅元素在变化中最终得到白色沉淀HSiO (或 H SiO )，生成该白色沉淀的离子方程2344式为 SiO3 2-+2H+=H2SiO3(或 SiO32-+2H+H2O=H4SiO4)。8 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】
20、烧杯、漏斗、玻璃棒SiO2NaAlO2、 NaCl、 NaOHAlO2-+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、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
21、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，则滤液B 中有 NaAlO2NaClNaOH、；(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=HCO33+Al(OH) 。9 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_ 。（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
22、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
23、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】 2Na2 2223242O +2CO =2Na CO +O 保护 FeSO 不被空气中的氧气氧化Ca(ClO) 强氧化SiO +4HF=SiF +2H OCaOAlO 2SiO2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H22223222【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酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；（ 5）根据硅酸盐化
24、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 FeSO4 不被空气中的氧气氧化；（ 3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙，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应生成四氟化硅和水，反应方程式为：4HF+SiO
25、2=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题关键，注意硅酸盐改写为氧化物的一般方法。10 大
26、米的主要成分是： _；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)nH2N-CH2-COOH CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag +CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+ H2O 0.032% 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： H2N-CH2COOH；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 CH243 2OH24432OH(CHOH) CHO +2Ag(NH)2Ag +CHOH(CHOH) COONH+3NH + H O；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。