化学硅及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题含详细答案

1、【化学】化学硅及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题含详细答案一、硅及其化合物1 表是元素周期表的一部分，针对表中的-元素按要求回答下列问题：iaiiaiiiaivavaviaviia0 族234（ 1）在 -元素中，化学性质最不活泼的元素是 _（填元素符号），化学性质最活泼的金属元素是 _（填元素符号）。（2）在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是_，碱性最强的化合物的化学式是_。（3）氧化物属于两性氧化物的元素是_（填元素符号），写出该元素的最高价氧化物与naoh 溶液反应的离子方程式_（ 4）比较元素的气态氢化物的稳定性： _；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱： _。（

2、5）的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为_【答案】 ar k hclo4koh-22232 32al alo + 2oh = 2alo+ h o sio + 2naoh = na sio+ h2o【解析】【分析】稀有气体性质稳定，除稀有气体同周期从左往右，同主族从下至上，非金属性增强。非金属性越强，单质越活泼，越易与氢气化合，生成的气态氢化物越稳定，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。同周期从右往左，同主族从上至下，金属性逐渐增强。金属性越强，单质越活泼，遇水或酸反应越剧烈，最高价氧化物对应水化物的碱性越强。【详解】（ 1）根据分析 -元素中，化学性质最不活泼的元素是 ar，化学性质最活

3、泼的金属元素是 k；（ 2）根据分析， -元素中 cl 非金属性最强，故在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是hclo4， k 金属性最强，碱性最强的化合物的化学式是koh；（3）铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质，则氧化物属于两性氧化物的元素是al，该-元素的氧化物与 naoh 溶液反应的离子方程式 al2o3 + 2oh = 2alo2 + h2o；（4）非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氧的非金属较强，故水比氨气稳定，；（5）硅的最高价氧化物sio2 与烧碱溶液反应的化学方程式为：sio2 + 2naoh = na2sio3 +h2o。【点睛】非金属性的应用中，需要注

4、意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比，与氢化物的还原性呈反比，而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力，是物理性质。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）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+2h2 o+2co2=2hco3 - +h2

5、sio3【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2sio +2csi+2co，高温故答案为： sio2 2csi 2co+；（3）反应是 sio23与 cao 反应生成 cas

6、io ，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 na2sio3，其溶液中通入过量co2，其化学反应方程式为：na2sio3+2h2o+2co232332-+2h223- +h2 3，故答案为：2nahco +h sio ，其离子方程式为：sioo+2co =2hcosio2-+2h223-+h2 33sioo+2co =2hcosio 。3 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

7、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】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

8、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-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2f

9、eo?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。4 图中 x、 y、 z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(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)元素 x 在元素周期表中的位置为第_周期 _族。(2)一定条件下， z 能与 h反应生成zh ，写出 z 与 naoh 反应的化学方程式 _24(3)写出由 y 与 no、 h2o 生成 d 反应的化学方程式： _ 。(4)x 在高温下

10、能与水蒸气反应，请写出该反应的化学方程式：_(5)向含 4mol d 的稀溶液中，逐渐加入x 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出 n(x2+)随 n(x)变化的示意图，并标出n(x2+)的最大值。_【答案】四 si+2naoh+h3fe +2o=na2 sio3+2h2 4no+3o2+2h2o=4hno34h2ofe3o4 + 4h2【解析】【分析】a 俗称磁性氧化铁，则a 为 fe3 o4； e 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则e 是sio2，根据转化关系，可知x 为铁、 y 为 o2、 z 为 si、 d 为 hno3、 m 为 na2sio3 、g 为fe(

11、no3)3， r 为 h2sio3 。【详解】a 俗称磁性氧化铁，则34e 是a 为 fe o ； e 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则sio2，根据转化关系，可知x 为铁、 y 为 o2、 z 为 si、 d 为 hno3、 m 为 na2sio3 、g 为fe(no3)3， r 为 h2sio3；(1)元素 x 为 fe，核电荷数为26，其在元素周期表中的位置为第四周期族；(2)z 为 si，能溶于naoh 溶液生成硅酸钠、氢气和水，发生反应的化学方程式为si+2naoh+ho=na2 sio3+2h2；(3)y 为 o2， no 与 o2按一定比例通入水中生成hno3，发生反应

12、的化学方程式4no+3o2+2h2o=4hno3；(4)fe 在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3fe +4h ofe o + 4h ；2342(5)铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段fe2+的量为 0，随着铁的加入，多余的铁又和fe3+反应而生成fe2+，故 fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为no，令 fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知， no 的物质的量 = xmol 2 ，根据 n 元素守恒可知：xmol2+2x mol=4 mol ，解得33x=1.5，根据电子转移守恒可知，由f

13、e+2fe3+=3fe2+，可知开始产生no 时 fe 的物质的量等于 fe3+的物质的量，即为 1.5mol 2=1mol ，故 n(fe2+)随 n(fe)变化的示意图为：3。5 某固体混合物 x 可能由 na2o2、 al2o3、 fe2o3、 cu 、sio2 中的一种或几种物质组成。为确定 x 的成分，进行了如下三个实验。分析并回答下列问题：（ 1）由实验 可得出的结论为： _。（ 2）步骤 所发生反应的离子方程式为： _， _。反应 涉及固体质量变化的化学方程式为： _。（ 3）由步骤 可得出的结论为： _。（ 4）步骤 所得蓝色溶液中阳离子为 _。（ 5）原混合物中各成分的质量之

14、比是_。（不必简化）【答案】混合物x 中无 na2o22 3+3+23+2+2+fe o +6h =2fe+3h ocu+2fe =2fe +cu2232混合物 x 中无2 3+、 cu2+、 fe2+2 3sio +2naoh=na sio + h oal ohm(fe o ) : m（ cu）：2： 3.0m(sio )=3.2： 3.2【解析】【分析】【详解】（1）由于 na2o2 能与水反应生成naoh 和 o2，实验取4.7gx 投入水中，有不溶物出现，过滤、洗涤、干燥、称量不溶物，其质量仍为4.7g，得出的结论是混合物 x 中无 na2o2。（2）实验向9.4gx 中加入过量的盐酸

15、得到蓝色溶液和4.92g 固体，该蓝色溶液中含2+，但 cu与 hcl 不反应，所以x 中必有 fecu2o3 和 cu，步骤 i 中所发生反应的离子方程式为 fe+3+3+2+2+；向 4.92g 固体中加入过量 naoh，固体减2o3+6h=2fe +3h2o、cu+2fe =cu +2fe少 4.92g-1.92g=3.0g，减少的固体为 sio2， 9.4gx 中含 3.0gsio2，反应 ii 涉及固体质量变化的化学方程式为 sio2+2naoh=na2sio3+h2o。（3）实验向 9.4gx 中加入过量 naoh，固体减少 9.4g-6.4g=3.0g，减少的固体的质量与sio2

16、 的质量相等，说明溶解的物质只有sio2、没有 al2o3，步骤 iii 可得出的结论是：混合物x 中无 al o 。23（4）由上面的分析，步骤iii 得到的6.4g 固体是 cu 和 fe2o3 的混合物，实验向 6.4g 固体中加入过量 hcl 得到蓝色溶液和 1.92g固体，发生反应的离子方程式为2 3+3+23+2+2+，由于仍有固体未溶解说明fe2 3fe o +6h =2fe+3h o、cu+2fe =cu +2feo 与 hcl 反应生成的 fe3+不能将 cu 完全溶解， 1.92g 固体为 cu， fe3+完全被还原为fe2+，步骤 iv 所得蓝色溶液中的阳离子为 cu2+

17、、fe2+和 h+（ h+来自过量 hcl）。（5）根据上述分析，设6.4g 固体中 fe2o3 物质的量为 y，根据反应2 3+3+23+2+2+，溶解的 cu 的物质的量为y，fe o +6h =2fe+3h o、 cu+2fe =cu +2fe160g/moly+64g/moly+1.92g=6.4g ，解得 y=0.02mol ，则 9.4gx 中含 fe2o3 的质量为0.02mol 160g/mol=3.2g、含 sio23.0g、含 cu 的质量为（ 9.4g-3.2g-3.0g）=3.2g，则原混合物中 m(fe2o3) : m（ cu）： m(sio2)=3.2： 3.2 ：

18、 3.0。6 云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的 si 被 al 所取代，再由 k 平衡其电荷后形成的。而叶取代，再由腊石可以看作 sio2 中有 1/3 的 si 被 alk 平衡其电荷形成的。(1)白云母写成氧化物形式的化学式为_。(2)研究表明，在硅酸盐中，al 很容易取代 si，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，al与 si最直接的关系是_ 。(3)黑云母的化学式为kmg3alsi3o10(oh)2 ，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土ai2 2 54si o (oh) 。写出离子反

19、应方程式 _。上述反应为什么能够发生_风化后 al 为什么不能以al3形式被地下水溶解_【答案】 k2o3al2 o36sio22h2oal与 si 的半径相近，插入后不会引起结构改变 6mg 214hco 4h碳酸2kmg3alsi3o10(oh)2 14h2co3 h2o=2k34sio4 al2si2o5(oh)4较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸中性条件下 al3完全水解，主要以沉淀形式存在【解析】【分析】【详解】(1)由复杂硅酸盐改写成氧化物形式的一般原则是先写一系列金属氧化物，并按金属活动性顺序排列，较活泼的金属氧化物写在前面，再写sio2，含有氢元素的h2o 最后写，氧化物之间加黑点隔

20、开，各氧化物的系数均为整数，并写在相应氧化物前面，写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变，因此白云母写成氧化物形式的化学式为k2o3al2o36sio22h2o，故答案为： k2o3al2o3 6sio22h2o；(2)从立体几何的知识来看，由于al与 si 的半径相近，在硅酸盐中，al 插入后很容易取代 si ，不会引起原硅酸盐结构大的变化，故答案为：al 与 si 的半径相近，插入后不会引起结构改变；(3)由题干信息可知，黑云母在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土 ai2si2o5(oh)4 ，反应的离子方程式为 2kmg3 alsi3o10(oh)2 14h2co3

21、 h2o=2k 6mg 214hco3 4h4 42 2 5433 102232sio al si o (oh)，故答案为： 2kmg alsi o (oh) 14h coh o=2k6mg 2 14hco3 4h4sio4 al2si2o5(oh)4；上述反应中碳酸与黑云母反应生成了硅酸，因为碳酸的酸性比硅酸强，可以强酸制弱酸，所以上述反应可以发生，故答案为：碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸；由于中性条件下3完全水解，主要以al(oh) 3 的沉淀形式存在，因此风化后al 为什么al不能以 al3 形式被地下水溶解，故答案为：中性条件下al3 完全水解，主要以沉淀形式存在。7 按要求回答下列

22、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

23、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 3:1 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，1mol 晶体中含有+-，以此分析；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 4mgco3?mg(oh)2

24、?5h2o至质量不再变化时，得到的固体为mgo，根据mn=， v=nvm 及原子守恒进行计算。m【详解】（1） fe(oh)3 胶体区别于fecl3 溶液最本质的特征是1100nm 之间，即分散质粒子直径大小不同，fe(oh)3 胶体的分散质微粒直径大小在故答案为 ：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

25、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

26、成 mgo 和二氧化碳、水，至质量不再变化时，得到的固体为 mgo， 10gmgo 的物质的量为10 g=0.25mol ，由镁元素和碳元素守恒关系可40 g / mol知， n(mgco3)=4n(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。8 用氮化硅 (si 3n4) 陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 反应如下 :3sicl4+2n2+6h2si n +12hcl 。34完成下列填空

27、 :(1) 氮化硅可用于制造发动机的耐热部件, 因为它属于 _晶体。有关氮化硅的上述反应中 , 原子最外层只有一个未成对电子的元素是_( 填写元素符号 ); 属于非极性分子的化合物的电子式是_。(2) 比较 si 和 cl 两种元素非金属性强弱的方法是_。a. 比较两种元素的气态氢化物的沸点b. 比较两种元素的原子获得一个电子时释放能量的大小c. 比较相同条件下两种元素氢化物水溶液的酸性强弱(3)si与 al 、 be 具有相似的化学性质, 因为 _( 简述理由 ), 写出 si 与强碱溶液反应的离子反应方程式: _。【答案】原子 h、 clb 处在金属与非金属的分界线上si+2oh- +h2

28、o=sio32-+2h2【解析】 （1）氮化硅是一种新型的无机非金属材料，耐高温，属于原子晶体；h、 n、 si、 cl 四种原子的最外层电子构型分别为1s1、 2s22p3、 3s23p2、 3s23p5，最外层未成对电子数分别为 1、 3、2、 1，所以原子最外层只有一个未成对电子的元素是h 和 cl； sicl4为非极性分子，其电子式为：。（2）气态氢化物沸点的大小与分子间作用力及氢键有关，与非金属性无关，a 错误；原子获得一个电子时释放的能量越大，元素的非金属性越大，b 正确；最高价氧化物的水化物的酸性越强，元素的非金属性越大，而不是指氢化物的酸性，c 错误，故可以比较si 和 cl两

29、种元素非金属性强弱的方法是答案b。（3） si、 al、 be 三种元素均处于金属与非金属元素的交界处，所以三者的化学性质相似；si 与强碱溶液反应的离子反应方程式为：-232-2si+2oh+h o=sio+2h 。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_腐蚀的结果，其负极反应式为_ 。 玻璃是一种常用的硅酸

30、盐材料。制备普通玻璃的原料有学式 )。caco3 、_和 _(填化（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】 al fe2 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；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，