高考化学复习硅及其化合物推断题专项综合练及答案一

1、高考化学复习硅及其化合物推断题专项综合练及答案(1)一、硅及其化合物1 已知 a 是一种装饰品的主要成分，是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物。根据下图转化关系，回答下列问题。(1)a 的用途： _(任写一种 )， b 是 _， d 是 _。(2)写出下列反应的化学方程式： _。(3)写出下列反应的离子方程式： _， _， _。【答案】制光导纤维na2 32323223222sioh siona co siona sio co co h osio32=co3 2h2sio3(或 2co2 2h2o sio32=2hco3h2sio3) sio2 2oh =sio32232 2h23h o s

2、io=h sio 【解析】【分析】由 a 是一种装饰品的主要成分，是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物可知a 是二氧化硅；高温下，二氧化硅与纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，硅酸钠溶于水与二氧化碳反应生成硅酸沉淀，则d 是硅酸；二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，则b 是硅酸钠， c 是二氧化碳；硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀。【详解】（1） a 是二氧化硅，二氧化硅是光导纤维的主要成分，是制普通玻璃的原料，b 是硅酸钠， d 是硅酸，故答案为：制光导纤维；na2sio3； h2sio3；（2）反应 是高温下，二氧化硅与纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为 na2co3 si

3、o2na2sio3 co2，故答案为： na2co3 sio2na2sio3 co2；（ 3）反应 是硅酸钠溶于水与二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸钠或碳酸氢钠，反应的离子方程式为 co2 h2o sio32 =co32 h2sio3(或 2co22h2o sio32=2hco3 h2sio3)，反应 是二氧化硅与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 h2 o；反应 是硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为 sio32 2h =h2sio3，故答案为： co2 h2osio32=co32 h2sio3(或 2co2 2h2o si

4、o32=2hco3 h2sio3 )； sio2 2oh=sio32h2o； sio32 2h=h2sio3。【点睛】由 a 是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物确定a 为二氧化硅是推断的突破口。2a， b， c， d， e 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。a 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。请回答：（ 1）形成单质 a 的原子的结构示意图为 _。（ 2） e 的化学式为 _。（ 3） b 与氢氧化钠反应生成 d 和 h2o 的化学方程式是 _。（4）在 d 的溶液中通入过量co2 气体的离子方程式_。（5）下列说法正确的是 _a 水泥、玻璃

5、、石英玻璃等都是传统硅酸盐材料。b 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维。c 化学分析中常用到的分子筛是硅酸盐材料。d 熔融烧碱不能选用陶瓷坩埚。【答案】casio323232-sio +2naoh=nasio +h osio-c,d+2co2+2h2o=h2sio3 +2hco3【解析】【分析】“ a为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”则 a 为 si；由 “ b+碳 a+e”可知 b 为sio2 ， e 为 co；由 “ b+naoh d+h2o”可得 d 为 na2sio3；由 “ b+cao c”可得 c 为 casio3；据此结合设问进行分析作答。【详解】（1）由分析可知， a 为

6、 si，其原子核内有14 个质子，核外有三个电子层，共14 个电子，其原子结构示意图为：；（2）由分析可知， e 的化学式为： casio3；（3） b 为 sio2， 与 naoh 溶液反应生成na2sio3 和水，该反应的化学方程式为：sio2+2naoh=na2sio3+h2o；（4）往 d（ na232后，由于2323强，故反应生成sio ）溶液中通过过量coh co的酸性比 h sioh2sio3；由于 co2过量，则反应生成hco3-， 故该反应的离子方程式为：sio32-22233-；+2co +2h o=h sio +2hco（5） a、石英玻璃的主要成分是sio2 ， 不是硅

7、酸盐材料，a 不符合题意；b、光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质，b 不符合题意；c、分子筛的主要成分是硅酸盐，c 符合题意；d、陶瓷可以被烧碱腐蚀，故熔融烧碱不能用陶瓷坩埚，d 符合题意；故答案为： cd。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_

8、。(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 n

9、a，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 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+2h o2naoh+h +cl；222(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 sio ，二氧化硅属于原子晶体；工业上用碳与二氧化硅在高温2下反应制取硅，该反应的化学方程式为：2c

10、+sio22co +si；(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

11、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】 mg2simg2+ + 2oh = mg(oh)2 3sih4+4nh3= si3n4+12h2【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28281612.0 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2sih4；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2416.0 g =9.6g，白色沉淀为氢

12、氧化镁，溶氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为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

13、 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。5 已知a、 b、 c、 d、e 是中学常见的五种化合物。且a、 b、 c 均含有同一种元素，a 可用于呼吸面具中的氧气来源，b 是制备普通玻璃的主要成分之一，d 在常温下是一种常见液体， e 是一种两性氢氧化物，f 是一种非金属单质。它们之间有如下关系：a+d c+f， c+e盐 +d。（ 1）写出下

14、列物质的化学式： a_、 b_、 d_、 f_（ 2）写出 c+e盐 +d 的离子方程式 _ ；（ 3） e 中某元素的单质可与氧化铁发生铝热反应，写出其反应的化学方程式_ 。【答案】 na2 223223-2-22 32 3ona coh oo al(oh) + oh= alo+2h o2al+fe oal o +2fe【解析】【分析】a、 b、 c、 d、e 是中学常见的五种化合物。且a、 b、 c 均含有同一种元素，a 可用于呼吸面具中的氧气来源， a 为过氧化钠； b 是制备普通玻璃的主要成分之一，且含有钠元素，为碳酸钠； d 在常温下是一种常见液体，d 为水； e 是一种两性氢氧化物

15、，e为氢氧化铝；f 是一种非金属单质， a+d c+f，则 c 为氢氧化钠，f 为氧气；氢氧化钠能够与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，满足c+e盐+d，据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析，a 为过氧化钠 ， b 为碳酸钠 ，c 为氢氧化钠，d 为水； e 为氢氧化铝；f为氧气，故答案为 na2 22322o； na co ； h o； o ；(2)c+e 盐 +d 为氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，氢氧化铝难溶于水，应该用化学式表示，反应的离子方程式为al(oh)3-2-23-+ oh= alo+2h o，故答案为al(oh)+ oh=alo-+2h o；22(3)铝与氧化铁发生铝

16、热反应，反应的化学方程式为2al+fe2o3al2o3+2fe，故答案为2al+fe2o3al2o3+2fe。6 设计如下实验探究某矿石（仅含四种短周期元素）的组成和性质，已知矿石含有一定的结晶水：（1）矿石的组成元素是h、 o 和 _、 _（填元素符号），化学式为_ 。（2）白色粉末3 溶于 naoh 溶液的离子方程式是_。【答案】mg， simgsio-2- h2o32h2o2oh sio2=sio3【解析】根据流程图，矿石灼烧后生成无色气体1，冷凝后得到无色液体1，该无色液体为水，质量为 3.6g，物质的量为0.2mol ；白色粉末 2 能够溶于过量盐酸，得到白色胶状沉淀2，和无色溶液3

17、；根据盐酸提供的氢离子和氯离子分析，白色胶状沉淀2 可能是氯化银沉淀或硅酸沉淀；白色胶状沉淀2 灼烧得到白色粉末3，该物质能够溶于氢氧化钠溶液，说明白色粉末为二氧化硅，不可能为氯化银，因此白色胶状沉淀2 为硅酸；无色溶液 3 中加入过量氢氧化钠得到白色沉淀，说明白色沉淀3 为氢氧化镁 ， 5.8g 氢氧化镁的物质的量为0.1mol ，因此白色粉末2中含有 4g氧化镁和6g 二氧化硅，因此白色粉末2 为硅酸镁 。(1)根据上述分析，矿石的组成元素是h、 o、 mg 和 si，硅酸镁的质量为10g，物质的量为10 g3.6gmgsio 2h o，故=0.1mol，水的物质的量为=0.2mol ，因

18、此化学式为100 g / mol18g / mol32答案为 mg ； si； mgsio32h2o；(2)白色粉末3 为二氧化硅， 溶于 naoh 溶液的离子方程式为2oh- sio23 2- h2=sioo，故答案为 2oh-232-2 sio =sioh o。点睛：本题考查了物质的组成和性质的推断。本题的难点是白色胶状沉淀2 和白色粉末 3的判断，可以根据反应物中有盐酸结合白色粉末3能够与氢氧化钠溶液反应考虑。7 含 a 元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含a 元素的一种化合物c 可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，c与烧碱反应生成含a 元素的化合物d。(1)a 的原子结构示意图

19、为_，a 与碳在原子的电子层结构上的相同点是_ 。(2) 易与 c发生化学反应的酸是 _( 写名称 ) ，反应的化学方程式是_ 。(3) 将 c 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成d写出该反应的化学方程式：_ 。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。a普通玻璃坩埚b石英玻璃坩埚c 铁坩埚(4)100 g c与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 l,100g 混合物中石灰石的质量分数是_。【答案】最外层均有4 个电子，最内层均有2 个电子氢氟酸sio2422232324hf=sif 2h o sio na cona sio co c 50%【解析】试题分析：

20、本题考查无机推断、侧重硅元素的单质及其化合物性质的考查、化学计算。含 a 元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含a 元素的一种化合物c 可用于制造光导纤维，则a 为硅元素， c 为 sio2 ；c（sio2）与烧碱反应生成 na2sio3 和 h2o，含 a元素的化合物d 为 na2 sio3。（1） a 为 si， si 原子的核电荷数为14， si 原子核外有14 个电子，根据原子核外电子排布规律， a 的原子结构示意图为。碳的原子结构示意图为，硅原子与碳原子的电子层结构上的相同点是：最外层均有4 个电子，最内层均有2 个电子。（2） c 为 sio2，易与 sio2 发生化学反应的酸是

21、氢氟酸，sio2 与 hf 反应生成 sif4 和 h2o，反应的化学方程式为sio2+4hf=sif +2ho。（3） sio2 与纯碱高温熔融时反应生成na2sio3和 co2，反应的化学方程式为sio2+na2co3na2sio3+co2。a ，普通玻璃的成分为na2sio3、 casio3 和 sio2， sio2 与纯碱高温下反应生成na2sio3 和co2，不能选用普通玻璃坩埚熔化纯碱； b，石英玻璃的成分为sio2， sio2 与纯碱高温下反应生成 na2sio3 和 co2，不能选用石英玻璃坩埚熔化纯碱； c，铁与 na2co3 高温不反应，可选用铁坩埚熔化纯碱；答案选c。（4

22、） sio2 与石灰石的混合物充分反应，可能发生的反应有sio2+caco3casio3 +co2 、caco3cao+co2，根据 c守恒， n（ caco3 ）=n（co2） =11.2l=0.5mol ， m22.4l / mol（caco3） =0.5mol100g/mol=50g ，100g 混合物中石灰石的质量分数为50g100%=50%。100g8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

23、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）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)

24、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 1molsio+与 sio 2-之间存在离子键，sio 2-内 si2 中含有 4 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h4sio4）。答案为： 4；离子键、共价键； h2sio3(或 h4sio4)；(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)铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式为：8al+3fe o49fe+4al o 。答案为：3238al+3fe3o49fe

25、+4al2o3；(4)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，离子方程式为：。答案为：。【点睛】无机推断题必须抓住突破口，抓住物质的特征，例如磁性氧化铁为四氧化三铁，酸性氧化物能和氢氟酸反应的物质为二氧化硅。红褐色沉淀为氢氧化铁等。有些反应的条件也可做为突破口，例如使用催化剂的反应有：9 阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：信息问题 短周期元素 x、 y、 z、 w，原子序数依次增(1)x 一定不是 _；大，最外层电子数均不少于最内层电子数a氢 b碳 c氧 d硫 一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫(2)这四种元素含有铝元素吗 ?_；酸，三

26、种能溶于浓 naoh，氧化物的相对式量都大于 26 上述四种元素的单质的混合物，加入足量的盐酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过(3)白色沉淀的化学式为 _；量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀 上述四种元素的单质的混合物，加入足量的烧(4)生成白色沉淀的离子方程式为碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过_ ；量的盐酸溶液，最终溶液中有白色沉淀【答案】 ad一定含有铝元素2 h2sio3mg(oh)2 sio3+ 2h【解析】【分析】(1)x 若为氢时，其最外层电子数为1； x 若为硫，原子序数比x 大的 y、 z、w 不可能都是短周期元素；(2)有一种元素的氧化物既能与酸反应、又能与碱反应；(3)白色沉淀应为碱，短周期元素中只有mg(oh) 2 符合；(4)滤液中加入过量的盐酸溶液，得到的应是难溶于水的弱酸，可为h2sio3 或h4sio4；【详解】(1)x1xxyzw可能都是短周期元素，不合理，x 为碳或氧时合理，故答案为ad；(2)四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓 naoh，氧化物的相对式量都大于26，说明四种元素均为第三周期主族元素，且有一种元素的氧化物既能与酸反应、又能与碱反应，则一定含有铝元素；(3)对所有短周期元素进行试探，唯有镁元素符合性质，可知白色沉淀物