高考化学硅及其化合物推断题(大题培优)附答案

1、高考化学硅及其化合物推断题( 大题培优 ) 附答案一、硅及其化合物1 a、 b、 c、 d、 e 五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素 ( 用 r 表示 ) 的单质能与naoh溶液反应生成盐(na2ro3) 和氢气。请回答下列问题：(1) 写出各物质的化学式： a_； b_； c_； d_； e_。(2) 写出反应的化学方程式： _ ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _。(3) 写出反应的离子方程式： _ 。(4) 写出反应的离子方程式： _ 。(5)h 2co3的酸性强于e 的，请用离子方程式予以证明：_ 。【答案】 sio2casio3na2sio

2、3 si h2sio3sio2 2csi2co 1 2 si 2oh2 - 2h2- ca2 casio2- co2-h2o sio32sio33sio32 h2oh2sio3 co3【解析】【分析】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 ( na ro ) 和氢气，则可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化23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na2 3323sio ，根据反应或反应都可推得b 为 casio，根据反应推知 e 为 h sio 。

3、【详解】（1）根据上面的分析可知，a 为 sio232323， b 为 casio ，c为 na sio， d 为 si，e 为 h sio；（2）反应的化学方程式为sio2 2csi 2co，根据方程式可知，该反应中氧化剂是个与还原剂碳的物质的量之比为1： 2；（ 3）反应的离子方程式为 si 2oh h2 o sio32- 2h2；（ 4）反应的离子方程式为 sio32- ca2 casio3；（5） h2 3的酸性强于2323coh sio ，根据复分解反应的规律：强酸制取弱酸，则可以向na sio的水溶液中通入 co2 气体，发生反应产生硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式是： sio32-

4、 co2 h2o h2sio3 co32- 。2 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） 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】fe2 sio4 或

5、 2feo?sio4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3【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 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xfeoysio2，摩尔质量为204 g mol-

6、1 ，其中铁元素的质量分数为 54.9%，则 x= 20454.9%=2，因此 y=204 722=1，因此铁橄榄石化学式为56602feo?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?sio ；2(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。3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

7、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 为固体单质且不同主族， b、 c 为氧化物：。【答案】（共8 分）(1) 2c+sio 2si+2co222(2)2f2h o=4hfo(3)so2 2h2s=3s 2h2o(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 sio ，符合转化关系，d 为 si ，2c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

8、且 b 为水， a 为 f2， c 为 hf， d2为 o，符合转化关系；（3） a、 b、 c均为化合物且c为水，单质d常态下为固体，2h2s 与 so反应符合转化关系，d为硫；（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，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

9、且b 为水，a 为 f2， c 为hf， d为 o2，符合转化关系，反应方程式为： 2f2+2h2o4hf+o2；综上所述，本题正确答案： 2f2+2ho4hf+o2；（3） a、 b、 c均为化合物且 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+2h s3s+2h2o；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。4 下图是一些重要工业生产的转化关系（

10、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

11、24fes2+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22o3no=no +n【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

12、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产的只能是用黄铁矿生成浓硫酸，即a 是氧气， b 是agi、硫铁矿等，能用于工业生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

13、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+5o24no+6h2o，因此b 是nh3， c 是 no氨气分子是三角锥形；实验室进行此反应，no 会被过量氧气氧化为反应生成硝酸铵而产生大量白烟，即：生成的no2，进而与水反应生成硝酸，硝酸与氨气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，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=n

14、o2+n2o，由于存在 2no2? n2o4 而容器内气体的压强略小于原来的2 。35（ 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

15、。（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（ 22344 （ 2分）；分）； h sio（hsio ）（ 2） si3n4（ 2 分）（ 3） si 2naoh h2o na2sio3 2h2（ 2 分） sio 2 2naohna2sio3 h2o （ 2分）（ 4） sio 3 2 2co2 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

16、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 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

17、 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 sicl4， f 是 h2 sio3，（ 2）k 的化学式为 si3 n4；（ 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 h2ona2sio3 2h2；反应 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：2sio2naohna sio h o；（ 4）由于酸性h co h sio ，因此硅酸盐与碳酸发生反应产生硅232232

18、3酸，由于 co2过量，因此反应产生的碳酸盐是酸式盐，图中反应 是的离子方程式32sio2co2 2h2oh2 sio3 2hco3【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。6 （ 15 分）材料科学是近年来与

19、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,

20、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+ cl2+2 h 2o；（ 2分） naoh；（ 1分） cl 2+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）（2 分）（ 5） sicl 4+ 8nh3= si(nh 2) 4+4nhcl. （ 2 分）【解析】试题分析： g

21、、 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 )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+

22、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3d=k+8x， k 由两种非金属元素组成，根据元素守恒，则k 中含有 3 个 si 原子，所以 k 是 si n ，其余原子在x 中，所以 x 是 nh；343（4） sin 与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐，该气体是sif，则盐是 nhf，铵盐中含3444有离子键、共价键；（ 5 ）

23、反应是氯化硅与过量的氨气反应生成si(nh )4和氯化铵，化学方程式是sicl +248nh3= 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7由短周期元素组成的单质 a、b、 c和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系，已知 c 为密度最小的气体，甲为非电解质。根据以上转化关系回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：ab 丁 。（2）元素 a 在周期表中的位置是，写出甲的一 种用途。（3）写出下列变化的方程式：a 与 naoh 溶液反应的化学方程式乙与过量 co-2 反应的离子方程式【答案】（ 1） si（ 2 分） o2（ 2 分

24、） h2sio3 或 h4 sio4（ 2 分）（2）第三周期第 a 族（ 2分）是玻璃、光导纤维等（ 2分）（ 3） si+2naoh+h 2o=na2sio3+2h2（ 2 分） sio 32+2co-2+2h2o=h2sio3 +2hco3（2 分）【解析】由于 c 是密度最小的气体,所以 c 是 h2。又因 a+naoh 溶液c(h2),故 a 为 al 或 si,无论 a是 al 或 si,产物乙通过量co2后的产物丁失去的化合物丙应为h2o,故 b 为 o2,又据甲为非电解质 ,故 a 应为 si,甲为 sio2232344,乙为 nasio ,丁为 h sio (或 h sio

25、)。据此解答有关问题。8 “生活无处不化学”，回答下列问题：（ 1）用白醋浸泡开水壶，第二天发现壶内水垢消失，开水壶又光洁如新了（水垢的主要成分是碳酸钙等）。该离子反应方程式为_。（2）食盐不慎洒落在天然气的火焰上，观察到的现象是_，该变化称为_反应。（3）沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是_。（ 4）面包在制作时会加入小苏打，利用其加热产生气体的性质，可将小苏打作为膨松剂，该反应的化学方程式是 _ 。（ 5）光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是_（填化学式）。（ 6）赏心悦目的雕花玻璃是用 _（填名称）对玻璃进行刻蚀而制成的。（ 7）使用“ 84”消毒液（含 nacl

26、o）时，按一定比例将它与水混合，并在空气中浸泡一段时间，使 naclo 与 h2o 及空气中的 co2 充分反应，以达到杀菌消毒的效果更好的目的。将该反应的离子方程式补充完整：1clo1co2 1h 2o= _+_。【答案】 caco3 2ch 3cooh=ca 22ch 3coo h 2o+co 2火焰变成黄色焰高温高温色3fe4h 2 o(g)fe3o 44h 2 或 (3fe+2o2fe3o4)2nahconacoho+co2氢氟酸332322siohclo hco【解析】【详解】： (1) 发生反应为 caco3 +2ch3cooh(ch3 coo)2ca+h2o+co2，其离子反应为

27、2+caco3+2ch3coohca +2ch3coo +h2o+co2，故答案为： caco3+2ch3cooh ca2+2ch3coo+h2o+co2；(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上，观察到的现象是火焰变成黄色，该变化称为焰色反应，故答案为：火焰变成黄色；焰色；(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是高温高温3fe+4h2o(g)fe3 o4+4h2，故答案为：3fe+4h2o(g)fe3o4+4h2；(4)面包在制作时会加入小苏打，利用其加热产生气体的性质，可将小苏打作为膨松剂，该反应的化学方程式是2nahco3na2co3+h2o+co2，故答案为：2nahc

28、o3na2co3+h2o+co2；(5)光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是sio2，故答案为：sio2；(6)赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，故答案为：氢氟酸；(7)使用 “ 84消”毒液 (含 naclo)时，按一定比例将它与水混合，并在空气中浸泡一段时间，使naclo 与 h2o 及空气中的co2 充分反应，以达到杀菌消毒的效果更好的目的，由电荷守恒22，故答案为： hclo；及原子守恒可知该反应的离子方程式为clo3+co +h o=hclo+hco3。hco9a、 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

29、前最常用的太阳能转换为电能的材料。（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co2。则：反应 的离子方程式为。反应 的离子方程式为。【答案】 (1)si 2naoh+ h2o=na2sio3 2h2； sio2 2oh =sio

30、32- h2o；（2） 2fecl2+ 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+ h2o=na2sio3 2h2；反应 为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，

31、离子方程式为：sio232- h2o；（ 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：2fecl + cl =2fecl ；氢氧化亚铁中加223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