备战高考化学知识点过关培优易错试卷训练∶硅及其化合物推断题附答案解析

1、备战高考化学知识点过关培优易错试卷训练硅及其化合物推断题附答案解析一、硅及其化合物1 探究无机盐x（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（ 1） x 的化学式是 _。（ 2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是_。（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式_。【答案】 mg=sio 2h高温2sio4或 2mgo sio2si 2cosio2 2oh32o sio22c【解析】【详解】无机盐 x（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1. 80g为 sio

2、2，物质的18g60g/mol 003mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐量=. = .中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0. 03mol ，若为硅酸根离子其质量003mol76g mol 2 28g420g 228g 1 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠= ./= .，金属质量 = .-.= .溶液生成白色沉淀则判断为mg （oh）2，金属离子物质的量=3. 48g58g/ mol 0. 06mol ，质量为 0. 06mol 24g/ mol=1. 44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0. 03mol ，质量=0. 03mol 92g/ mol=2.

3、76g，金属质量 4.20g- 2. 76g=1. 44g，物质的量=1. 44g 24g/ mol=0. 06mol ，得到 x 为 mg2sio4，则（ 1） x 的化学式是 mg 2sio4 或 2mgo sio2。（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是sio2 2oh =sio3 2 h2o。高温（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式sio2 2csi2co。2a 元素的一种单质是重要的半导体材料，含现代通讯材料 光导纤维， c 与烧碱反应生成含a 元素的一种化合物a 元素的化合物d。c 可用于制造高性能的(1)易与c 发生化学反应的酸是_，反应的化学方程

4、式是_。(2)将c 与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成d，同时还生成b 的最高价氧化物 e；将e 与d 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含a 的化合物f。写出生成d 和f 的化学反应方程式：_、 _。要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是_。a普通玻璃坩埚b石英玻璃坩埚c瓷坩埚d铁坩埚高温【答案】氢氟酸sio22223232234hf=sif 2h osio na cona sio co na sioco2 h2o=na2co3 h2sio3abc【解析】【分析】“a元素的一种单质是重要的半导体材料”说明 a 为 si，通过 “光导纤维 ”可推测 c 为 sio ，2si

5、o 与烧碱即氢氧化钠反应生成的含si 元素的化合物为nasio 。 sio 与纯碱即碳酸钠高温2232条件下生成 na2322sio 和 co ，故 b 为 c， e 为 co ，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故f 为 h23sio 。【详解】（1） sio2 易与氢氟酸发生反应，故答案为：氢氟酸；sio2 +4hf=sif4 +2h 2o ；高温（2）根据分析可知答案为： sio 2 +na 2co3 = na2 sio3 +co 2；na2sio3 +co 2 +h 2 o=na 2co 3 +h 2sio3；a 项普通玻璃坩埚中含有sio2，会在高温下与纯碱反应，故a 项

6、错误； b 项石英玻璃坩埚中含有 sio22，会在高温，会在高温下与纯碱反应，故b 项错误； c 项瓷坩埚中含有 sio下与纯碱反应，故c 项错误； d 项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故d 项正确；故答案为： abc。【点睛】半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。3 有一应用前景广阔的纳米材料甲，其由a、 b 两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应，生成一种含a 元素的含氧酸盐乙和一种含 b 元素的气体丙，丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；乙能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解。（1）甲的化学式为

7、 _，其晶体属于 _晶体。（2）乙的水溶液可以用来做 _（写出一种用途）。（3） b 元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染，因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁的电子式为_。丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，其化学方程式_ 。甲的制备过程中氨气需要过量的理由是_ 。丁的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数k1 1. 0 106，则0. 01 mol l 1 丁水溶液的ph 等于 _（忽略丁的二级电离和h2o 的电离）。【答案】si3n4原子黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂naclo 2nh3n2h4naclh2o次氯酸钠有强氧化性，防止n2h4

8、 继续被氧化10【解析】【分析】甲由 a、 b 两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高，考虑甲属于原子晶体。甲与熔融的烧碱反应生成一种含a 元素的含氧酸盐乙和一种含b 元素的气体丙，且丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明丙气体为nh3 ，说明甲中含有氮元素。含氧酸盐乙由短周期元素组成且为钠盐，能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解，说明生成的沉淀为h2sio3，则乙为na2sio3，证明甲中含有硅元素，故a 为 si 元素， b 为 n 元素，依据元素化合价可推知甲为si3n4，据此分析解答。【详解】( 1) 由分析可知，甲的化学式为si3n4，属于原子晶体，故答案为：s

9、i3n4；原子；( 2) 乙的水溶液为硅酸钠溶液，是一种矿物胶，可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂，故答案为：黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂；( 3) b 元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，可知丁为n2h4，电子式为：，故答案为：；丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，反应的化学方程式为：naclo+2nh3n h+nacl+h o，次氯酸钠有强氧化性，防止n h继续被氧化，氨气需要过量，故答案24224为：naclo 2nh32422 4+n hnacl h on h继续被氧化；+；次氯酸钠有强氧化性，防止电离方程式为： n2h4+h2o? n2h5+oh- ，该溶液中溶质

10、电离程度较小，则c( n2 h4 ) 0. 01mol / l，由平衡常数c n 2 h 5+c(oh - )-k=，可知该溶液中c( ohc n 2h 4) kc n 2h 4= 1.0 10 6 0.1 =1. 0 10- 4，溶液中 c( h+)=1010144 mol / l=10- 10mol/ l，则溶液的ph 1010。= ，故答案为：【点睛】正确推断元素是解答本题的关键。本题的易错点和难点为( 3) 中 ph 的计算，要注意电离平衡常数表达式和水的离子积的灵活运用。4 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、

11、 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；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

12、 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 2

13、oh-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。5 常见物质之间的转化如下图所示：其中 b 常被用于制造光导纤维，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。（ 1）试推测： a_，f_(写化学式 )（ 2）试写出反应的离子方程式 ： _。（ 3）写出反应的化学方程式 _。（4）在反应中，碳的作用是_，当生成 1mola 时，转移电子的数目为_。【答案】 si h2 323222还原剂2.40824siosio +20h=sio+h o sio +2

14、csi+2co l0【解析】本题考查无机框图推断题，b 常用于制造光导纤维，即b 为 sio2，反应工业上制取粗硅的反应，发生2c siosi 2co， a 为 si ， d 为 co，反应 sio2属于酸性2氧化物，与氢氧化钠反应，即232222sio 2oh =sio h o，反应是 co与 o 反应生成 co，利用硅酸的酸性弱于碳酸，即反应是22，（ 1）根据上述分sio3 co2 h2o=h2sio3 co3析， a 为 si ， f 为 hsio ；（ 2）反应的离子反应方程式为2 sio 2oh =sio ho；23232（3）反应的方程式为：2c sio2si 2co；（ 4）根

15、据反应方程式，c 的化合价由0 价 +2 价，化合价升高， c 作还原剂， si 的化合价由4 价0价，化合价降低4 价，因此生成 1molsi ，转移电子物质的量为4mol ，转移电子的数目是 4n 。a点睛：本题相对比较简单，熟记光导纤维的成分是sio2，工业上制取硅，注意生成的是co，不是 co2，同时注意（4），问题是转移电子的数目，不是转移电子的物质的量。6x、y、 z 为三种常见的单质，z 为绿色植物光合作用后的产物之一，a、b 为常见的化合物。它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。（ 1）当 x、 y 均为金属时， x 的

16、化学式为 _， z 为 _（填名称）。（2）当 x 为非金属且为气体， y 为金属且为紫红色时，x 的化学式为 _，a 的化学式为 _。（3）当 x 为金属、 y 为非金属且为固体时，x 与 a 反应的化学方程式为_ 。（4）当 x、 y 均为非金属固体时， x 与 a 反应的化学方程式为_ 。【答案】 al 氧气 h2cuo 2mg+co2mgo+c2si+2cosio+2c【解析】【分析】z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为 o2， x+a y+b的反应为置换反应， x、 y 为单质， a、 b 为氧化物，据此答题。【详解】（1）当 x、 y 均为金属时，此反应应为铝热反应，则x 为

17、al， z 为氧气，答案应为：al、氧气；（ 2）当 x 为非金属且为气体， y 为金属且为紫红色时， y 为 cu，则 x 应为 h2，答案应为： h2、 cuo；（3）当 x 为金属、 y 为非金属且为固体时，x 应为 mg， y应为 c，该反应应是mg 和 co2的反应，反应的方程式为2mg+co22mgo+c；（4）当 x、 y 均为非金属固体时， x 应为 c， y 应为 si，该反应应是c 和 sio2 的反应，反应的方程式为 sio2+2csi+2co。7 奥运五环 “象征五大洲的团结，全世界的运动员以公正、坦率的比赛和友好的精神，在奥运会上相见 ”。下图所示五元环代表a、 b、

18、c、 d、 e 五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素；五种化合物由四种短周期元素形成，每种化合物仅含有两种元素。 a 是工业制取硝酸的主要原料之一；b、 e 分子中所含电子数都为18， b 不稳定，具有较强的氧化性，e 是由六个原子构成的分子，可作火箭燃料；c 是工业制光导纤维的主要原料； d 中所含的两种元素的原子个数之比为3 4。根据以上信息回答下列问题：(1)a 用于工业制取硝酸所发生反应的化学方程式_。(2)d 的化学式是 _，e 分子中含有 _键和 _键。(3)b 的水溶液呈弱酸性，其电离方程式可表示为_， b 在实验室中可以用于制取某种常见气体，其反应的化学方程式为

19、_ 。(4)b 与 e 反应可生成单质g 和一种常见的液体h，其反应的化学方程式为_。(5)用化学方程式表示 c 的另一种用途 _ 。【答案】 4nh3+5o24no+6h2o si3n4极性非极性 h2o2ho2-+h+2h2o22h2o+o22h2o2+n2h4=n2 +4h2osio2+2csi+2co【解析】【分析】a 是工业制取硝酸的主要原料之一，则a 是 nh3； b、 e 分子中所含电子数都为18， b 不稳定，具有较强的氧化性，则b 是 h2o2； e 是由六个原子构成的分子，可作火箭燃料，则e为 n2h4； c 是工业制光导纤维的主要原料，c 是 sio2； d 中所含的两种

20、元素的原子个数之比为 3 4，则根据元素的组成及圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，结合d 中元素原子个数关系，可推知d 是 si3n4，然后对问题分析、解答。【详解】根据上述分析可知a 是是 nh32 223424，b 是 h o， c 是 sio， d 是 si n， e 为 nh 。(1)在工业上用氨的催化氧化法制取硝酸，反应的化学方程式为：4nh3+5o4no+6h o；22(2) d 的化学式是 si3n4， e 是 n2 h4，在该物质的分子中含有n-h 极性共价键和n-n 非极性共价键，但该物质分子空间排列不对称，因此物质分子属于极性分子；(3)b 是 h2o2，该物质分子

21、能够在水中微弱电离，存在电离平衡，主要是第一步的电离，电离方程式为： h2o2ho2-+h+；在实验室中通常是用h2o2 为原料，加入少量mno2 作催化剂制取o2，反应的化学方程式为：2h2 o22h2o+o2；(4) h2o2 与 n2 h4 会发生反应，产生 n2、 h2o，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为： 2h 2o2+n 2h4 =n2 +4h2 o；(5) c 是 sio2，可以与焦炭在高温下发生反应，制取si 单质，反应的化学方程式为：sio2+2csi+2co。由于光线在sio2 中会全反射，因此也可用作制光导纤维的原料。8a、 b、 c、 d 都是初中化学中

22、的常见物质，具有如图所示的转化关系（反应条件、有些反应物或产 物已略去）：（1）若 a 是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，c 是大气循环中的一种重要物质则 b 的化学式是 _， c 和 d 反应生成a 的化学方程式是_。（2）若 a 是无色液体， d 是一种黑色固体，则c 的化学式是 _，由 b 生成 d 的化学方程式为 _。（3）若 a 是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，写出过量的气体 c 与 d 溶液反应生成a 的化学方程式。【答案】（ 1） cao（ 1 分）； co2+ca（ oh） 2=caco3 +h2o（ 2 分）（2） h2（ 1 分）； 2c

23、u+o22cuo（或者 3fe+2o2fe3o4）（ 2 分）（ 3） co2+naoh=nahco3（ 2 分）【解析】试题分析：（1）若 a 是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，c 是大气循环中的一种重要物质，所以 c 是 co2， a 是碳酸钙。碳酸钙高温分解生成氧化钙和2co ，即 b 是氧化钙，氧化钙溶于水生成氢氧化钙，氢氧化钙吸收co2生成碳酸钙，即d 是氢氧化钙，所以b 的化学式是 cao， c 和 d 反应生成 a 的化学方程式是co2+ca（ oh） 2=caco3 +h2o。（2）若 a 是无色液体，则a 是水。 d 是一种黑色固体，则 d 是氧化铜或四氧化三铁，因此

24、 b 是氧气，c 是氢气，则 c 的化学式是h222cuo，由 b 生成 d 的化学方程式为 2cu+o或者 3fe+2o2fe3o4。（3）若 a 是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，则气体c是 co2， d 是氢氧化钠，因此过量的气体c 与 d 溶液反应生成 a 的化学方程式为co2+naoh=nahco3。考点：考查无机框图题推断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

25、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

26、 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)x 若为氢时，其最外层电子数为1，不合理；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，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

27、，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，可知白色沉淀物的化学式为mg(oh)2；(4)唯有硅元素在变化中最终得到白色沉淀h2 sio3(或 h4sio4)，生成该白色沉淀的离子方程式为 sio3 2-+2h+=h2sio3(或 sio32-+2h+h2o=h4sio4)。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2的化学方程式为co_ 。（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，再往罐中注入足量的质量分数为20%的 naoh