备战高考化学培优(含解析)之硅及其化合物推断题含答案

1、备战高考化学培优 ( 含解析 ) 之硅及其化合物推断题含答案一、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液变成血红色，则证明含

2、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 sicl4，中 sicl4 与氢气反应，提纯si，以此解答该题。【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+的操作方法是取少量溶液于试管，

3、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si 和 cl2 化合生成sicl4，中 sicl4 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。2 如图所示物质的转化关系中， a 是一种固体单质， e 是一种白色沉淀请回答下列问题：（1） b 的化学式是 _ ， 目前 b 已被用作 _的主要原料（2） b 和 a 溶液反应的离子方程式是_ （3） a 和 a 溶液反应的离子方程式是_ （

4、4） c 和过量的盐酸反应的离子方程式是_ 【答案】sio2 光导纤维2+h2o2+2h22sio2 +2ohsio 3si+2oh +h2osio 3sio3+23+2hhsio 【解析】g和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀，可知e 可能为是硅酸， a 可能是硅，带入题目进行验证，a 溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液与过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；因此a 是 si 、 b 是 sio2、 c 是 na2 si

5、o3 或 k2sio3 、 d 是 h2o、 e是 h 2sio3 、 f 是 h2、 a 是 naoh或 koh。（1） b 的化学式是 sio2， 目前 sio2 已被用作光导纤维的主要原料；正确答案：sio2 、光导纤维。（2） sio2 与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，离子方程式是2sio2+2ohsio 3+h o；正确答案：2+h o。sio +2oh sio3222（3） si 和强碱溶液反应生成可溶性硅盐酸和氢气，离子方程式是si+2oh +h2osio3222322+2h；正确答案： si+2oh +h osio+2h。（4）硅酸盐与过量的盐酸反应生成白色沉淀硅酸，离子

6、方程式是2 +h2sio3；sio3+2h正确答案： sio2+3+2hhsio 。233 在如图所示的物质相互转化关系中，a 是一种固体单质，e是一种白色不溶于水的物质。据此填空。（1）写出各物质的化学式：a _、 b_、 c_、d _、 e_、 f_。（2） b 与 a 溶液反应的离子方程式是_。（3） a 与a 溶液反应的离子方程式是_。【答案】 sisio2na2sio3h2oh2sio3h2sio2 2oh =sio32- h2osi 2oh h2o=sio32- 2h2【解析】【分析】c 中加入过量hcl 产生不溶于盐酸的白色沉淀，推知e 可能是硅酸，a 可能是si，代入题目验证，

7、a 溶液是强碱（如naoh）溶液或hf 溶液，而si 和 sio2 与 naoh 溶液反应均生成na2sio3 na2sio3 与过量盐酸反应生成nacl 和h2sio3 白色沉淀：h2sio3sio2+h2o，与题意相符si 和sio2 与hf 溶液反应均生成sif4 ， sif4 与盐酸不反应因此a是 si， b 是sio2， c 是 na2sio3（或 k2sio3）， d 是 h2o， e是 h2sio3 ， f 是 h2， a 是 naoh（或 koh），据此回答问题。【详解】（ 1）由以上分析可知 a 是 si， b 是 sio2， c 是 na2sio3， d 是 h2o， e

8、是 h2sio3， f 是 h2；答案： si； sio2； na2sio3； h2o； h2 sio3； h2；（ 2） b 和 a 溶液反应是二氧化硅和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-+h2o；答案： sio2 +2oh-=sio32- +h2o（3） a 和 a 溶液反应是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为si+2oh-+h2o=sio3 2+2h2；答案： si+2oh-+h2o=sio32+2h24 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

9、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1.964g?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

10、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：sio2+2csi+2co；(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

11、、 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，则a 为 fe、 b 为 h2o、 c为 fe3o4、 d 为 h2，c 与盐酸反应的离子反应方程式：fe3o4+8h+=fe2+2fe3+4h2o，若以 fe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：o2+2h2o+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

12、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。5 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 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

13、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

14、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） nh3 与 sih4 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si3n4+12h2，故答案为 3sih4 +4nh3= si3n4+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。6a、 b、 c、 d、 e 五

15、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：_ 。co【答案】 sio2na2sio3 h2sio3（或 h4sio4）sio2 2csi 2cosi 2ohh2o= sio32- 2h2sio32- co2h2o=h2 sio3hco32-或 sio32- co2 h2o=h2sio3 c

16、o32-（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na2sio3，故答案为 sio2 ；na2sio3；（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-+h2o=sio32-+2h2；（ 4） h2co3 的酸性强于 h2sio3 的酸性，可在硅酸钠溶液中

17、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 +co考点：以硅为载体考查了无机物的推断7 下图是一些重要工业生产的转化关系（反应条件略去）：请完成下列问题：若 d 是单质，且与a 属于同一主族，则： 反应的化学方程式是_ 。d 的原子结构示意图是_。d 单质的一种重要用途是_ 。若 b 为黄色固体， d 为固体化合物，则 该反应的化学方程式是_ 。 生产该工业品的工厂应建在离_较近的地方。 实验室检验c 的方法是 _ 。若 b 是一种有刺激性气味的气体，则b 的分子形状是_。 实验室进行此实验时，常看到有大量白烟产生，请说明产

18、生大量白烟的原因_。 化合物 c在一定体积的容器中，在一定条件下发生反应，测得容器内气体的压强略小于原来的 2/3，请写出该反应的化学方程式_。【答案】 2c+siosi+2co制半导体材料4fes2+11o22fe2o3 +8so2消费中心将气体 c 通入品红溶液中，溶液褪色，将溶液加热，又恢复红色三角锥形生成的 no 气体被氧气氧化生成no2， no2 与水反应生成的硝酸与 nh3 反应而产生大量白烟3no=no2+n2o【解析】【分析】(1)根据常见的置换反应，a、 d 同主族及工业制取硅的化学反应分析(2)根据 b 为黄色固体，d 为固体化合物及工业生产硫酸的原理思考(3)根据工业氨气

19、催化氧化制取硝酸分析。【详解】：(1)d 与 a 同主族， a 能置换出d，且该反应是重要反应，则分析元素周期表，可知a 是c， d 是 si，即 2c+sio2co+si si 的原子结构示意图是，硅单质的一种重要用途是制半导体材料；(2)化合物 b 为黄色固体，中学阶段的黄色固体化合物有agi、硫铁矿等，能用于工业生产的只能是用黄铁矿生成浓硫酸，即a 是氧气， b 是 fes2 ，c 是 so2，因此化学方程式为4fes2+11o22fe2o3+so2；该反应用于工业生产硫酸，由于浓硫酸是腐蚀品，运输成本较高，且危险性大，因此建厂时应该选择在使用浓硫酸密集的地方，即工业区集中的消费中心；因

20、为氯气和二氧化硫都能使品红试液褪色，所以利用二者化学性质的差别，实验室检验二氧化硫通常采用：将气体 c 通入品红溶液中，溶液褪色，将溶液加热，又恢复红色；(3)该反应为工业生产的转化关系，又实验室做该实验有白烟，结合中学阶段氨气与挥发性酸相遇会产生白烟的知识，可知该反应是工业上氨气催化氧化制取硝酸的反应，即：4nh3+5o4no+6h o，因此 b 是 nh ， c 是 no氨气分子是三角锥形；223实验室进行此反应，no 会被过量氧气氧化为no2，进而与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵而产生大量白烟，即：生成的no 气体被氧气氧化生成no2， no2 与水反应生成的硝酸与nh3 反应

21、而产生大量白烟，故答案为生成的no 气体被氧气氧化生成no2，no2 与水反应生成的硝酸与nh3 反应而产生大量白烟；no 在密闭容器中一定条件下可以分解为二氧化氮和一氧化二氮，发生的反应为3no=no2+n2o，由于存在 2no2? n2o4 而容器内气体的压强略小于原来的2 。38（ 14 分）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、抗氧化的特性。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的，图中c、 m、 k 均含 a 元素， m 的分子式为a（nh2 ）4； e 为不含 a 元素的氢化物，在空气中易形成白雾；g、 f 均为难溶于水的白色

22、沉淀，h 为氧化物，j为气体；其余物质均为中学化学中常见物质。（提示：nh3 和h2o 的化学性质在某些方面相似）请回答下列问题：（1）写出指定物质的化学式：a， c， f。（2） k 的化学式为。（3）写出图中下列序号的化学方程式：反应 ；反应 。（4）写出图中反应 的离子方程式：。【答案】（ 14 分）（ 1）si （ 2 分）； sicl4 （ 2 分）； h2sio3（h4sio4） （ 2 分）；（ 2） si3n4（ 2 分）（ 3） si 2naoh h2o na2sio3 2h2（ 2 分） sio 2 2naohna2sio3 h2o （ 2分）（ 4） sio 3 2 2c

23、o2 2h2o h2sio3 2hco3 （ 2 分）【解析】试题分析：根据题中各种物质之间的转化关系，f 均为难溶于水的白色沉淀，h 为氧化物， h 与 naoh 溶液发生反应产生i，i 与过量的 co2 发生反应产生f，数目f 是弱酸，而且不稳定，受热发生分解反应，结合化合物a 可谓形成四个共价键可知a 元素为 si 价化合物， c、 h、 k 均含有 a 元素， k 抗腐蚀能力强，氮溶液被氢氟酸腐蚀，数目k 中含有 si 元素，由此可取代a 是 si，h 是 sio2，i 是 na2sio3，则 f 是 h2sio3， e 为不含 a 元素的氢化物，在空气中易形成白雾；e 与 agno3

24、 溶液发生反应产生的 f 为难溶于水的白色沉淀，则f是 agcl， e 是 hcl，所以 b 是 cl2。 c 是 sicl4， sicl4与过量的 nh3发生反应产生m 是 si3n4，k 是含有 si 元素的两种短周期元素组成的新型无机非金属材料，具有超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。则k 是 si3n4。（ 1） a 物质的化学式：是 si； c化学式是 sicl423，（ 2）k 的化学式为3 4， f 是 h siosi n ；（ 3）图中 si 可以与 naoh 溶液发生反应产生氢气，反应 的化学方程式是：si 2naoh h2232ona sio 2h ；反应

25、 是酸性氧化物 sio2与碱 naoh 发生反应，产生盐和水，反应的化学方程式是：2sio 2naohna sio h o；（4）由于酸性 hco h sio ，因此硅酸盐与碳酸发生反应产生硅2322323酸，由于 co2过量，因此反应产生的碳酸盐是酸式盐，图中反应32 是的离子方程式 sio2co2 2h2oh2 sio32hco3【考点定位】考查了物质转化关系和判断、物质化学式、化学方程式和离子方程式的书写的知识。【名师点睛】本题是无机元素及化合物的推断题，全面考查了元素及化合物的性质及应用，要掌握元素及化合物的结构、性质、应用，同时把反应现象和题干信息充分结合，与材料及制取方法结合，注意

26、物质的量的多少对反应及产物的影响。本题考查的非金属元素n、 cl、si 元素及其化合物的性质和应用的知识。从物质之间的转化关系中找准突破口，问题就会各个击破，迎仍而解。9 现有下列物质：nahco3 al(oh)3 sio2 so2，请同学们按要求用序号填空：（ 1）用来制备发酵粉和中和胃酸的是_；（ 2）能使酸性 kmno4 溶液褪色的是 _；（ 3）实验室用来制耐火坩埚的是 _；（ 4）既能与氢氧化钠反应，又能与稀盐酸反应的是 _ 。【答案】 【解析】【分析】根据已有的知识进行分析，碳酸氢钠俗称小苏打，因水解溶液显弱碱性，能和酸反应；al(oh)3 既能和酸，也能和碱反应；sio2 高熔点

27、，耐高温；so2 有还原性，有漂白性，据此解答。【详解】(1)碳酸氢钠俗称小苏打，不稳定且水溶液显弱碱性，能和盐酸反应，常用来制备发酵粉和中和胃酸；(2)so2 有还原性，能使酸性kmno4 溶液褪色；(3)sio2 高熔点，耐高温，实验室用来制耐火坩埚；(4)al(oh)3 既能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，又能与稀盐酸反应生成alcl3。10 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