备战高考化学硅及其化合物推断题培优练习(含答案)及答案解析.docx

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1、备战高考化学硅及其化合物推断题培优练习 ( 含答案 ) 及答案解析一、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】 HC

2、l Na2 33KOH32- 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

3、是 HCl、 B 是硅酸钠，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。2 有三种透明、不溶于水的坚硬固体。

4、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CO2CO2， CO2 Ca(OH)2CaCO3 H2O； SiO22NaOH Na2SiO3 H2 O；Na2SiO3 2HCl H2 O

5、 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H CO 还弱的酸，且这种酸是23一种难溶于水的白色固体，故可判断B 为石英。相关方程式为：SiO2232NaOHNa SiOH2O； Na2SiO3 2HClH2

6、 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：SiO23322 CaCOCaSiO CO； SiO Na 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 SiO2 是解题的关键。3 下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B 是一种单质，其余物质也都是含有 B 元素的化

7、合物。 C 是一种钠盐， E 是 C 对应的酸， B 的结构类似金刚石， D 为氧化物。请回答下列问题：(1)A 、 D、E 的化学式分别为_、 _、 _。(2)A 和 B 的互相转化在工业上有什么实际意义？_ 。(3) 写出 DC反应的化学方程式： _ 。(4) 写出 ED反应的化学方程式： _ 。【答案】 SiCl 4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO22NaOH=NaSiO3 H2OH2SiO3SiO2 H2O【解析】【分析】B 是一种单质 , 其余物质都是含有 B 元素的化合物 ,B 的结构类似金刚石 ，则 B 属于原子晶体 , 结合转化关系可以知道 B 为 Si 元素 ，而 D 为

8、B 的氧化物 , 则 D 是 SiO2， A 为 SiCl 4， C 是一种钠盐 , 则 C 是 Na2SiO3，E 是 C 对应的酸 ，则 E 是 H2SiO3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题 。【详解】B 是一种单质 , 其余物质都是含有 B 元素的化合物 ,B 的结构类似金刚石 ，则 B 属于原子晶体 , 结合转化关系可以知道 B 为 Si 元素 ，而 D 为 B 的氧化物 , 则 D 是 SiO2， A 为 SiCl 4， C 是一种钠盐 , 则 C 是 Na2SiO3，E 是 C 对应的酸 ，则 E 是 H2SiO3，(1) 由以上分析可以知道 A 为 SiCl 4,D 为

9、SiO2,E 为 H2SiO3；因此，本题正确答案是 : SiCl 4 ， SiO2，H2SiO3。(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢实际意义是粗硅提纯；，硅与氯气反应生成四氯化硅，因此A 和B 的互变因此，本题正确答案是：粗硅提纯 ；(3) 二氧化硅和 NaOH 溶液反应生成硅酸钠 , 方程式为 SiO2 2NaOH=NaSiO3 H2O；因此，本题正确答案是 : SiO 22NaOH=NaSiO3 H2O。(4) H 2SiO3 不稳定 , 加热分解可生成SiO2 , 方程式为 H2SiO3SiO2 H2O；因此，本题正确答案是 : H 2SiO3SiO2 H2O。【点睛】硅能够与氧气

10、反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；二氧化硅不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。4A、 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)H2CO3 的酸性强于E 的，请用离子方程式予以证明：_ 。【答案】 SiO223

11、23442Si 2CONa SiOH SiO (或 H SiO )SiO 2CSi 2OH232- 2H232- CO222332-32- 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

12、为 CaSiO3，根据反应 推知 E 为 H2SiO3；（ 1）由以上分析可知 A 为 SiO2 ， C 为 Na2SiO3， 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-+H2O SiO32-+2H2；（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SiO32-222332-。+CO +H O H SiO +CO5X、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

13、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

14、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 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。6 已知 A 是灰黑色的硬而脆的固体， B 是气态物质， AE 各

15、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】【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Na2SiO3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的NaOH 溶液，可知A 为 Si，其与 F2 反应生成的B 是C 为 SiO2， Si 溶于 NaOH 溶液生成的D 为 Na2SiO3，E 为硅酸 (H2SiO3)，据此分析解题。【详解】(1

16、)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。7 （ 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

17、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 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。【答案】（ 1） MnO2+4HCl( 浓 )MnCl2+ Cl 2+2 H 2O；（ 2分） NaOH；（ 1 分） Cl 2+2 OH- =Cl

18、-2+ ClO+ H O；（ 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）（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

19、， 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 )MnCl2+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

20、，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(NH 2) 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8 按要求回答下列问题：（1） FeCl3 溶液和 Fe(OH)3 胶体的本质区别是：_。（ 2）工业上制玻璃的原料有纯碱 、石英和 _（填名

21、称）。（ 3）工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的 _性。（4）盛放 NaOH 溶液的玻璃试剂瓶应选用_ 塞（填 “玻璃 ”或“橡胶 ”）。（5）用四氯化碳萃取溴水后，分液时有机层从分液漏斗的_（填 “下口放出 ”或“上口倒出 ”）。（6） 6.20 g Na2O 晶体中含离子数目是_ （ NA 为阿伏加德罗常数的数值）。（7）等质量的 NH3 和 H2S 中，氢原子的个数比是_。（8）加热某碱式碳酸镁晶体4MgCO3?Mg(OH)2?5H2O至质量不再变化时，得到10.0g 残留固体和 _L CO2 （标准状况下 ）。【答案】分散质粒子直径石灰石 还原 橡胶下口放出 0.3NA 3

22、:1 4.48【解析】【分析】（ 1）根据胶体与溶液的本质区别来解答；（ 2）根据工业上制玻璃的原料分析解答；（ 3）根据钠与四氯化钛表现的性质来分析解答；（ 4）根据二氧化硅与 NaOH 溶液溶液反应分析判断；（ 5）根据四氯化碳密度大于水分析；（6） Na2O 晶体为离子晶体，+-，以此分析；1mol 晶体中含有 2molNa 和 1molCl（7）质量相等，计算NH3 和 H2S 气体物质的量之比结合二者分子构成解答；（8）加热 4MgCO322MgO，根据?Mg(OH) ?5HO至质量不再变化时，得到的固体为n= m ， V=nVm 及原子守恒进行计算。M【详解】（1） Fe(OH)3

23、 胶体区别于 FeCl3 溶液最本质的特征是 Fe(OH)3胶体的分散质微粒直径大小在1100nm 之间，即分散质粒子直径大小不同，故答案为 ：分散质粒子直径；（ 2）工业上以石灰石、纯碱、石英为原料制取玻璃，故答案为 ：石灰石；（3）钠是活泼金属，极易失去电子被氧化，工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的还原性 ，故答案为 ：还原；（ 4）由于玻璃中的二氧化硅能与 NaOH 溶液反应生成粘性的硅酸钠，而使玻璃塞和瓶口粘在一起不易打开，因此盛放 NaOH 溶液的玻璃试剂瓶应选用橡胶塞，故答案为 ：橡胶；（ 5）四氯化碳的密度大于水的密度，用四氯化碳萃取溴水后，有机层在下层，分液时有机层

24、从分液漏斗的下口放出，故答案为 ：下口放出；+（6） 6.20 g Na2O 的物质的量为0.1mol ， Na2O 晶体为离子晶体，1mol 晶体中含有2molNa和 1molCl - ，所以晶体中含离子数目是 0.3NA，故答案为 ：0.3NA；（7）设二者的质量为mg，则同质量的NH3 和 H2S 气体的体积等于物质的量之比m=17=2： 1，则所含氢原子的个数比是23 =3:1 ，m1234故答案为 ：3:1 ；（8）加热 4MgCO3?Mg(OH)2?5H2O生成 MgO 和二氧化碳、水，至质量不再变化时，得到的10 g固体为 MgO， 10gMgO 的物质的量为 40 g / mo

25、l =0.25mol ，由镁元素和碳元素守恒关系可知， n(MgCO3)= 4 n(Mg)= 4 0.25mol=0.2mol ， n(CO2)= n(MgCO3)=0.2mol ，55V(CO2)=0.2mol 22.4L/mol=4.48L ，故答案为 ：4.48L。9 材料是人类赖以生存的重要物质基础。材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料（包括硅酸盐材料）、高分子合成材料及复合材料。（ 1） 合金是生活中常见的材料。某合金具有密度小、强度高的优良性能，常用于制造门窗框架。该合金中含量最高的金属为_(填元素符号 )。 铁锈的主要成分是_(填化学式 )，它是钢铁在潮湿的空气中发生

26、_腐蚀的结果，其负极反应式为_ 。 玻璃是一种常用的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有CaCO3 、_和 _(填化学式 )。（2）聚苯乙烯是造成白色污染的物质之一，其结构简式为，则制取聚苯乙烯的单体是_。【答案】 AlFe2 3 22 3电化 (或“电化学 ”或 “吸氧 ”)Fe 2e Fe223O xH O(或 Fe O )Na COSiO2【解析】【分析】铁锈的主要成分是氧化铁；钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀，铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应。【详解】(1)铝合金：铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金，具有密度小、强度高的优良性能常用于制造门窗框架；

27、铁在空气中与氧气、水共同作用而生锈，铁锈的主要成分是铁的氧化物氧化铁；钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀，铁易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为： Fe-2e- Fe2+，碳作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e- 4OH-；生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；石英砂的主要成分是二氧化硅，与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳，与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳；(2)聚苯乙烯的结构简式为，则制取聚苯乙烯的单体是。10 A、 B、 C、 D 均为中学化学常见的纯净物，A 是单质。它们之间有如下的反应关系：（1）若A 是当前最常用的太阳能转换为电能的材料。

28、（2） C 的水溶液俗称水玻璃，D 为硅酸。则：写出反应 的化学方程式。写出反应 的离子方程式。（2）若A 是应用最广泛的金属。反应 、 均用盐酸，D 物质是红褐色。则：写出反应 的化学方程式。 B 溶液中加入NaOH 溶液的现象是，沉淀颜色发生变化对应的化学方程式是。C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板（铜质），写该反应的离子方程式（3）若 D 物质是常见的两性氢氧化物，反应均要用强碱溶液，反应。 是通入过量的为CO2。则：反应 的离子方程式为。反应 的离子方程式【答案】 (1)Si 2NaOH+ H2O=Na2SiO3 2H2； SiO2 2OH =SiO32- H2O；（2） 2FeCl2+

29、Cl2=2FeCl3 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3 Cu+2Fe3+=2Fe2+ Cu2+（ 3） 2Al2OH 2H2O 2AlO2 -3H2； AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 + HCO3-【解析】试题分析： (1)若 A 为太阳能转化为电能的材料，则为硅，C 的水溶液为水玻璃，则为硅酸钠， D 为硅酸，所以B 为二氧化硅。反应 为硅盒氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，方程式为 Si2NaOH+ H2232O=Na SiO 2H；反应 为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式为：SiO232- H2O；（

30、 2） 若 A 是应用最广泛的金属，则为 2OH =SiO铁， 是用盐酸，则B 为氯化亚铁，D 为红褐色，则为氢氧化铁，则C 为氯化铁。反应 为氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，方程式为： 2FeCl2+ Cl2=2FeCl3；氢氧化亚铁中加入氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，现象为生成白色沉淀，氢氧化亚铁容易被氧气氧化生成氢氧化铁，现象为迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应的方程式为4Fe(OH)2O2 2H2O=4Fe(OH)3；氯化铁和铜反应生成氯化亚铁盒氯化铜，离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2+ Cu2+。（ 3）若D 为常见的两性氢氧化物，则为氢氧化铝，反应都是强碱容易，则A 为铝， B、铝离子的容易，C 为偏铝酸钠，反应 为铝盒氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al 2OH 2H2O 2AlO2- 3H2 。反应 为偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 + HCO3-。考点：无机推断