2020-2021备战高考化学二轮硅及其化合物推断题专项培优易错难题附答案

1、2020-2021备战高考化学二轮硅及其化合物推断题案专项培优易错 难题附答一、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

2、血红色，则证明含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 sicl44si，以此解答该题。，中 sicl 与氢气反应，提纯【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

3、量溶液于试管，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244si 和 cl 化合生成sicl ，中 sicl 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。2a、 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）

4、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_。【答案】酸性氧化物sio2高温高温2 -+2csi+2co233sio +caocasiosio+2h223- +h2 3o+2co =2hcosio【解析】【分析】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

5、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sio2+2csi+2co，高温故答案为： sio2+2csi+2co；（3）反应是 sio2 与 cao 反应生成 casio3，其化学反应方程式为：高温casio，故答案为： sio +cao高温casio ；sio +cao2323（4） d 为 na2sio3co2，其化学反应方程式为：na2sio3 2h2o 2co2，其溶液中通入过量+32332-+2h223-+h2 3，故答案为：2nahco +h sio ，其离子方程式为：sioo+2co =

6、2hcosio2-2h223-h2 33sio+o2co2hco+sio。+=3 短周期主族元素x、 y、z、 w 原子序数依次增大，x、 z、 w 均可形成酸性氧化物。x 的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，yw 是氯碱工业的主要原料，z 的最外层电子数为4，请回答以下问题：(1)表示氯碱工业生产原理的化学方程式为_ 。(2)x 的另一种氢化物x2h4 可作为火箭推进器燃料，其结构式为_ 。(3)y 的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为_。(4)z 的氧化物属于晶体，工业制备z 单质的化学方程式为_。(5)w 单质是毒性很大的窒息性气体。工业上用x 气态氢化物的浓溶液检

7、验w 单质是否泄露，写出反应的化学方程式_ 。【答案】 2nacl+2h2o2naoh+h2 +cl22c+sio2co +si8nh3+3cl2=6nh4cl+n2【解析】【分析】短周期主族元素x、y、 z、 w 原子序数依次增大，x、 z、w 均可形成酸性氧化物。x 的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在x 为 n 元素； yw 是氯碱工业的主要原料，该物质为nacl，则 y为 na、 w 为 cl 元素； z 的最外层电子数为4，原子序数大于 na，则 z 为 si 元素，据此进行解答。【详解】根据分析可知， x 为 n 元素， y 为 na，z 为 si， w 为 cl

8、 元素。(1)氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2nacl+2h2o2naoh+h2 +cl2；(2)x2 h4 为 n2h4，其结构简式为nh2-nh2，每个氮原子形成三个化学键，n2h4 的结构式为；(3)na 的氧化物中既含离子键又含共价键的为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为；(4)z 为 si 元素，其氧化物为sio2，二氧化硅属于原子晶体；工业上用碳与二氧化硅在高温下反应制取硅，该反应的化学方程式为：2c+sio2co +si；2(5)w 单质为氯气，氯气是毒性很大的窒息性气体，x 气态氢化物为氨气，氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，结合

9、电子守恒、质量守恒配平该反应的化学方程式为：8nh3+3cl2=6nh4cl+n2。【点睛】本题考查元素周期表、元素周期律的应用的知识，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见化学用语的书写原则，物质的化学性质及物理性质，试题培养了学生的学以致用的能力。4 为探究某固体x(仅含两种短周期元素)的组成和性质。设计并完成如下实验：已知：气体 a 为氢化物，固体b 是光导纤维的主要成分，固体e 为耐高温材料。请回答：(1)固体 x 的化学式为 _。(2)写出反应 cd的离子方程式 _ 。(3)已知 nh3 与气体 a 在一定条件下反应后可得到一种耐高温材料(仅含两种元素，摩尔质量为 140

10、g mol 12_。)和 h ，写出该反应的化学方程式【答案】 mg2si2+2433 42mg+ 2oh= mg(oh) 3sih +4nh = si n +12h 【解析】【分析】固体 b 是光导纤维的主要成分，则为二氧化硅，硅元素的质量为2812.0 g =5.6g，根据逆分析法可知，a 中含硅元素，又为氢化物，则推出a 为28162sih4；固体 e 为耐高温材料，根据逆推法结合过量氢氧化钠溶液可知，该耐高温材料不是氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为2416.0 g =9.6g，白色沉淀为氢氧化镁，溶24 16液 c 为硫酸镁溶液，根据元素守恒可知，固体x 含镁与硅元素，且原子个数比

11、为9.6g5.6 g: =2:1，应为 mg 2si，据此分析作答。2428【详解】（1）依据上述分析可知，固体x 为 mg 2si，故答案为mg 2si；（2） cd是硫酸镁与过量氢氧化钠反应生成氢氧化镁的过程，其离子方程式为：mg2+ + 2oh = mg(oh)2，故答案为mg 2+ + 2oh = mg(oh)2；（3） nh34在一定条件下反应后可得到的一种耐高温材料中含n 与 si，仅含两种元与 sih素，摩尔质量为140 g mol 1si3n4 和 h2，其化学方程式为： 3sih4+4nh3=，则该化合物为342si n+12h ，故答案为 3sih4 +4nh3= si3n

12、4+12h2。【点睛】需要注意的是，该题中的过量的氢氧化钠条件，若溶液c 为铝离子，则不会得到白色沉淀，而会转化为偏铝酸钠，学生要熟练掌握反应物的用量对产物的影响效果。5 铁橄榄石是天然的铁矿石，由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204 g mol -1，其中铁元素的质量分数为54.9%，可以通过如下反应和相应的数据推知它的化学式。其中a j是中学化学中的常见物质， g 是一种红褐色固体， d 是一种难溶于水的含氧酸， j是一种主要的温室气体， a 为强碱，其焰色反应呈黄色， 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，流程中的部分生成物已略去。回答下列问题：（1）

13、a 的电子式 ： _。（ 2）铁橄榄石的化学式 ： _。（ 3）写出 h g 的化学方程式 ： _。【答案】fe242223sio 或 2feo?sio4fe(oh) +o +2h o=4fe(oh)【解析】a j是中学化学中的常见物质，g 是一种红褐色固体，g 为氢氧化铁，则 h 为氢氧化亚铁， f 中含有铁离子， d 是一种难溶于水的含氧酸，d 为硅酸， j 是一种主要的温室气体， j为二氧化碳， a 为强碱，其焰色反应呈黄色，a 为氢氧化钠，则d 为二氧化硅， 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b 为盐酸， e 为氯气，因此 f 为氯化铁， c

14、为氯化亚铁。根据上述分析，铁橄榄石属于硅酸盐，且含有亚铁离子，设铁橄榄石的化学式为xfeoysio204 g mol-1 ，其中铁元素的质量分数2，摩尔质量为20454.9%204722为 54.9%，则 x=56=2，因此 y=60=1，因此铁橄榄石化学式为2feo?sio。(1)a 为氢氧化钠，电子式为，故答案为；(2)铁橄榄石的化学式为2feo?sio，故答案为 2feo?sio2；(3)h 的g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。6（1） x、 y、 z 都是短周期元素的单质，x 元素原子的最外层电

15、子数是其次外层电子数的2倍； y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2； z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4 倍。则： 写出化合物甲的电子式_ ； 写出 z 与甲反应的化学方程式_ ；（ 2） x、 y、 z 都是非金属单质， x 是原子晶体， y、z 都是分子晶体， x、 y 都能与强碱溶液反应；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂。则： 写出 x 与 naoh 溶液反应的离子方程式 _ ； 在 所得溶液中加入乙的溶液，观察到的现象_（ 3） .x、 z 是常见金属， z 与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在工业上常用于制

16、取 z 单质。则： 写出乙与 naoh 溶液反应的化学方程式 _ ； 将等物质的量的x 和 z 分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是 _ 。【答案】2mg+co h o sio2+2h 产生白色2mgo+c si 2oh322胶状沉淀al 2o3 2naoh 2naalo2 h2o2:3【解析】【分析】（1）根据 x、 y、 z 都是短周期元素的单质，x 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍， x 为c； y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2，所以y 为o，氧元素形成的单质为o2和 o3； z 元素原子的次外层电子数是其最外

17、层电子数的4倍， z 为 mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；据以上分析进行解答；（2） x、 y、 z 都是非金属单质，x 是原子晶体， x 能与强碱溶液反应，所以x 为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则y 是氯原子， z 是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；据以上分析进行解答；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取z 单质，所以 z 是铝， x 是铁，乙是氧化铝， y 是氧气，符合上述转化关系；据以上分析进行解答。【详解

18、】（1）根据 x、 y、 z 都是短周期元素的单质， x 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍， x 为 c； y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2，所以y 为 o，氧元素形成的单质为o2 和 o3； z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍， z 为 mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；二氧化碳为共价化合物，碳氧原子间形成共价键，电子式；综上所述所，本题正确答案：；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：2mg+co2mgo+c；综上所述所，本题

19、正确答案：2mg+co2mgo+c；（2） x、 y、 z 都是非金属单质， x 是原子晶体， x 能与强碱溶液反应，所以x 为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则y 是氯原子， z 是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；硅与 naoh溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：2+2h2；si 2oh h2o sio3综上所述所，本题正确答案：2；si 2oh h o sio+2h232由于盐酸的酸性大于硅酸，所以硅酸钠溶液中加入盐酸，反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠，因此可观察到产生白色胶状沉淀生成；综上所述所，本题正确答案：白色胶状沉淀生成；（3

20、）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取z 单质，所以 z 是铝， x 是铁，乙是氧化铝， y 是氧气，符合上述转化关系；氧化铝与 naoh溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：al 2o3 2naoh2naalo2 h2o；综上所述所，本题正确答案：al 2o3 2naoh2naalo2 h2o；已知反应fe+h2so4=feso4+h2， 2al+3h2so4=al 2(so4) 3+3h2；根据反应关系可知，将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，生成氢气的量之比为：1：1.5 ，质量之比是1:1.5 ，整理为2:3 ；综上所述

21、所，本题正确答案：2:3 。7图中 x、 y、 z 为单质，其它为化合物，它们之间存在如图转化关系（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） 1mol e 中含有mol化学键； m 中存在的化学键类型为；r 的化学式是 _ 。（ 2）一定条件下， z 与 h2 反应生成 zh4， zh4 的电子式为 _ 。（3）写出 a 与 al 反应转化为x 的化学方程式。（4）写出 a 和 d 的稀溶液反应生成g 的离子方程式并标出电子转移的方向和数目。【答案】（ 1） 4 离子键、共价键h2sio3（或 h4sio4）（2）（ 3）

22、8al+3fe3o49fe+4al2o3（需加入反应条件）（ 4）【解析】【分析】a 为磁性氧化铁，即四氧化三铁，则x 为铁， y 为氧气， d 为硝酸， g 为硝酸铁， e 为不溶于水的酸性氧化物，则为二氧化硅，z 为硅， m 为硅酸钠， r 为硅酸胶体。【详解】(1)1 个“ sio2”的结构为，在此结构片断中，含有的共价键数目为12+4 =4，2则1molsio2 中含有+与 sio 2-之间存在离子键，sio 2-内 si4 摩尔 si-o 键。 m 为硅酸钠， na33原子与 o 原子间存在共价键。na2sio3 与 hno3 发生复分解反应，生成的r 为 h2sio3（或h sio

23、 ）。答案为：4；离子键、共价键； h sio (或 h sio )；442344(2)二氧化硅和氢气反应生成四氢化硅，其电子式为：。答案为：；(3) 和四氧化三 反 生成氧化 和 ，方程式 ：8al+3fe3o49fe+4al2o3。答案 ：8al+3fe3o49fe+4al2o3；(4)四氧化三 和硝酸反 生成硝酸 、一氧化氮和水，离子方程式 ：。答案 ：。【点睛】无机推断 必 抓住突破口，抓住物 的特征，例如磁性氧化 四氧化三 ，酸性氧化物能和 氟酸反 的物 二氧化硅。 褐色沉淀 氧化 等。有些反 的条件也可做 突破口，例如使用催化 的反 有：8 中国 文化是人 文明的瑰宝，古代文献中

24、了大量古代化学的研究成果。回答下面 ：(1)我国最原始的陶瓷 出 在距今12000 年前，制作瓷器所用的原料是高岭士，其晶体化学式是 al4 4 108_。si o (oh) ，用氧化物表示其 成 (2)本草 目中 ：“(火 )乃焰消 ( kno3)、硫磺、杉木炭所合，以 烽燧 机 者。 ”反 原理 ： s+2kno3+3ck2s+n2 +3co2， 反 的氧化 是_ ，反 移 4mol 子 ，被 s氧化的 c 有 _mol 。(3)我国古代中 学著作新修本草 的 物有844 种，其中有关 “青 ”的描述 ： “本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色 。”我国早期科技 物理小适 -金石 有加

25、 青 的景象：“”青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。青 就是 矾( feso“青 ”受 分解的化学方程式47h2 o)。根据以上信息，写出_ 。【答案】 al2 32231/6 或 0.17 或 0.167o 2sio 2h os， kno2feso47h2ofe2o3+so3 +so2 +14h2 o【解析】【分析】(1)化学式改写成相 的氧化物的形式，按照活 金属氧化物? 活 金属氧化物?sio2?h2o的 序来 写，并要遵守原子守恒来分析解答；(2)反 程中，元素化合价升高的失 子做 原 生氧化反 ，元素化合价降低的做氧化 生 原反 ，反 中得 子数等于失 子数来分析 算；(3)本来

26、 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色，青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。 ”青 就是 ( feso ?7h o)， 明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化 和42水。【 解】(1) 的氧化物 al2o3，硅的氧化物 sio2， 的氧化物 h2 o， 根据活 金属氧化物 ? 活 金属氧化物 ?sio2?h2o 得 序可知 al4si4o10(oh)8 可改成： 2al2o3?4sio2?4h2o；(2)s+2kno3+3ck2s+n2 +3co2，反 中硫元素化合价0 价降低 -2 价，氮元素化合价+5 价降低 0 价，反 中做氧化 的是s、 kno3 ， 子守恒 算，碳元素化合价0 价升高

27、+4 价， 子守恒分析 子 移 数12e-，其中硫得到 子2e-，氮元素得到 子10e-， 子 移 数12e- ，被硫氧化的碳0.5mol ，反 移4mol 子 ，被s 氧化的c有40.51mol=mol ；126(3)本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色，青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。 ”青 就是 ( feso4?7h2o)， 明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化 和水，分解的化学方程式： 2feso4?7h2o2 3322fe o +so +so +14h o。9 金属和非金属被广泛 用于人 生 生活中。（1） na 的一种化合物常用于潜艇中 理co2 和供氧，它 理co2 的

28、化学方程式 _ 。（2）缺 性 血患者 充fe2 ，通常以硫酸 的形式 充，而硫酸 无 种 效。当用硫酸 制成 片 外表包有一 特殊的糖衣， 糖衣的作用_。（3）工 上将 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 菌消毒是因 有_性。（4）人 常常 用雕花玻璃装 房 。在玻璃上雕花 生的化学方程式是_ 。（5） 多人喜 佩戴玉石 品。玉石的主要成分基本都属于硅酸 ，例如和田玉(ca2mg5h2si8o24)可表示 复 氧化物形式2cao5mgo8sio2 h2o， 南阳玉 (caal2si2o8)表示 复 氧化物形式是_。（6）向一 制易拉罐中充 co2 后，再往罐中注入

29、足量的 量分数 20%的 naoh 溶液，立即 封罐口，不会儿就 易拉罐 ，再 一会易拉罐又鼓 起来，解 上述 象，易拉罐又鼓 起来的原因是_( 用化学方程式表示 )【答案】 2na2o2+2co2=2na2co3+o2 保 feso4 不被空气中的氧气氧化ca(clo)2 氧化sio2+4hf=sif +2h2ocaoal2o32sio22al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2【解析】【分析】（ 1） 氧化 与二氧化碳反 生成碳酸 和氧气；（ 2） 离子具有 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

30、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

31、二氧化硅反应生成四氟化硅和水，反应方程式为：4hf+sio2=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