高考化学—硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含详细答案

1、高考化学硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含详细答案一、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： _。（5）的最

2、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，化学性质最活泼的金属

3、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，需要注意非金属

4、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 四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。阴离子cl 、 sio32- 、 oh 、 no3-阳离子h 、 ag 、 na 、 k已知： a 溶液呈强酸性，且a 溶液与 b、 c 溶液混合均产生白色沉淀，b 的焰色反应呈黄色。回答下列问题：（ 1）写出 a、 b、 c、 d 的化学式： a_，b_， c_， d_。（2）写出 a 溶液与 b 溶液反应的离子方程式：_。（3）请选出适合存放a、 c、d 溶液的试剂瓶的序号：溶液acd

5、试剂瓶序号_【答案】hcl na2 3332- 2h23 sioagno kohsio=h sio【解析】【分析】a、 b、 c、 d 四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同， a 溶液呈强酸性，则 a 为盐酸或硝酸， b 的焰色反应呈黄色，则 b 中含有 na 元素， a 能和 b 反应生成白色沉淀，则 b 为 na2sio3；盐酸能和 agno3 反应生成白色沉淀，所以 c 为 agno3，则 a 为 hcl，根据四种化合物中阴阳离子各不相同，则d 为 koh。【详解】(1)根据以上分析知，四种物质化学式分别为hcl、 na2sio3、 c 为 agn

6、o3、 d 为 koh；(2)a 是 hcl、 b 是硅酸钠，二者反应生成硅酸沉淀和氯化钠，离子方程式为sio32-+2h+=h2sio3；(3)a 是 hcl、 c 为 agno3、 d 为 koh， koh能和二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠，不能用含有玻璃塞的试剂瓶盛放；硝酸银见光易分解，应该放置在棕色试剂瓶中；盐酸不分解，且和玻璃中成分不反应，所以放置在一般试剂瓶中即可，所以a、 c、 d 选取试剂瓶序号为。【点睛】含有钠元素的物质焰色反应为黄色，含有钾元素的物质焰色反应透过蓝色钴玻璃为紫色，钙元素的焰色反应为砖红色；玻璃中含有二氧化硅，能与碱性溶液发生反应，所以碱性溶液的试剂瓶不用玻璃

7、塞。3 如图为一定量饱和 ca(oh)2 溶液中通入 co2 气体后，产生 caco3 白色沉淀的质量与通入的 co2 体积之间的关系曲线。请回答：oa 段曲线所表示的化学反应方程式：_ ，a 点处已参加反应的 co22的与 ca(oh)物质的量之比为 _。b 处溶液中存在的浓度较大的两种离子是_和 _(填离子符号 )，将 b 处生成的溶液煮沸，可见到的现象是 _。【答案】 ca(oh)2 co2=caco3h2o1 1ca2hco3溶液变浑浊 (或产生白色沉淀 )【解析】【分析】二氧化碳与氢氧化钙饱和溶液的反应与二氧化碳的量有关，少量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为c

8、o2232+ca(oh) =caco +h o，过量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸氢钙，反应的化学方程式为2co223 2+ca(oh) =ca(hco) ，由图可知 oa 段随着 co232通入 caco 的量逐渐增大， a 点达到沉淀最大值， ab段随 co 的通入，生成的caco3 不断溶解转化为ca(hco3)2， b 点 caco3 全溶解，溶液又变得澄清。【详解】 由图可知oa 段随着co2 通入caco3 的量逐渐增大，a 点达到沉淀最大值，则oa 段发生的反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为co2+ca(oh)2=caco3 +h2o，由方程式可知a

9、点处已参加反应的二氧化碳和氢氧化钙的物质的量比为 1:1 ，故答案为： co2+ca(oh)2=caco3 +h2o； 1:1； 由图可知 ab 段随 co2 的通入，生成的 caco3 不断溶解，发生的反应为二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，则溶液中存在的浓度较大的两种离子是钙离子和碳酸氢根离子；将碳酸氢钙溶液煮沸，碳酸氢钙受热分解生成难溶的碳酸钙、二氧化碳和水，则可见到的现象是澄清溶液变浑浊，故答案为：ca2 ；hco3 ；溶液变浑浊 (或产生白色沉淀 )。【点睛】明确碳酸的正盐与过量的co2 反应时生成碳酸氢盐、碳酸氢盐与碱反应时生成碳酸的正盐和水、碳酸氢盐在加热条件下生成碳酸正盐、水和

10、co2 是解答关键。4 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 _，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

11、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k11.0106，则 0. 01mol 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 2nh3n h4 nacl h o次氯酸钠有强氧化性，防止n h继续被氧化102224【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

12、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：si3n4；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，

13、反应的化学方程式为：naclo+2nh3n2h4+nacl+h2o，次氯酸钠有强氧化性，防止n2h4 继续被氧化，氨气需要过量，故答案为：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 ，该溶液中溶质电离程度较小，则c n 2 h 5+c(oh - )，可知该溶液中-2 4c( ohc( n h ) 0. 01mol / l，由平衡常数 k=c 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=

14、10- 10mol/ l，则溶液的ph=10，故答案为：10。【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3ph的计算，要注意电离( ) 中平衡常数表达式和水的离子积的灵活运用。5 已知 a， b， c， d 均含有同一种元素， a 为单质，根据下图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题 。写出 a、 b、 c、 d 各物质的名称：a_， b_， c_， d_；写出 ad 的化学方程式：_。写出下列变化的离子方程式：bc_ ；db_ 。【答案】硅硅酸钠硅酸二氧化硅 si+o22-2-sio2 sio3+co2+h2o=h2sio3 +co32-32-2sio +2oh =si

15、o+h o【解析】【分析】a 是单质， a 可以与 naoh 溶液反应， a 与 o2在高温下反应产生的氧化物可以与碳在高温下反应产生 a 单质，可知 a 为 si 单质； si 与氧气反应生成的d 为 sio2； si 与 naoh 反应生成 b 为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的c 为 h2 32sio ，硅酸受热分解得d 为 sio ，sio2 与 naoh 反应生成硅酸钠，符合各物质转化关系，据此答题。【详解】综上所述可知可知a 为硅， b 为硅酸钠， c 为硅酸， d 为二氧化硅。根据上面的分析可知， a 为硅， b 为硅酸钠， c 为硅酸， d 为二氧化硅；a 为 si， d 为

16、二氧化硅，硅与氧气在高温下反应生成sio2，该反应的化学方程式为：si+osio ；22b 是 na2 32323水溶液中通入2sio ， c 是 h sio ，向 na sioco 气体，会发生反应产生硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式为：sio32-22233 2-；+co +h o=h sio +cod 是 sio2 ，b 是 na2sio3， sio2 与 naoh 溶液反应产生硅酸钠和水，反应的离子方程式为：sio2+2oh-=sio32-+h2o。【点睛】本题考查无机物推断的知识，明确硅和二氧化硅的性质为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题有利于提高学生的分析能力及逻辑推理能力。

17、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h2cuo2mg+co2mgo+csio2+2csi+2c

18、o【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 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

19、为 si，该反应应是c 和 sio2 的反应，反应的方程式为 sio2+2csi+2co。7a、 b、 c、 d、 e、 f 六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产物未标出），其中反应是置换反应。（ 1）若 a、d、 f 都是非金属单质，且 a、 d 所含元素在周期表中同一列， a、 f 所含元素在周期表中同一横行，则反应的化学方程式是_。（ 2）若 a 是常见的金属单质， d、f 是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应（在水溶液中进行）的离子方程式是 _ ；（ 3）若 b、 c、 f 都是气态单质，且 b 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， a、 d 相遇有白烟

20、生成，反应的化学方程式是_。（4）若 a、d 为单质，且 a 原子核内所含质子数是d 的 2 倍， b 是参与大气循环的一种物质，和两个反应中都有红棕色气体生成，反应的化学方程式是_。【答案】 sio2 2csi 2co2 cl23 2cl2fe 2fe4nh3 5o4no 6h o c 4hnoco 4no2 4h o22322【解析】【分析】【详解】（1）若 a、 d、 f 都是非金属单质，反应是置换反应，a、 d 同主族，根据框图可知，a与 f 生成 e， c 与 f 也能生成 e，因此只能是sio2与 c2反应，则 a 是 c、 b 是 sio 、 c 是高温co、 d 是 si， e

21、 是 co2、 f 是 o2。反应的方程式为sio2 2csi 2co 。（2）若 a 是常见的金属单质，反应是置换反应，d、 f 是气态单质，根据框图可知，a与 f 生成 e， c 与 f 也能生成 e，因此 a 只能为 fe， d 为 h2 ，f 为 cl2，b 为 hcl， c 为fecl2， e 为 fecl3。反应的方程式为2 cl3 2cl。2fe22fe（3）若 b、 c、 f 都是气态单质，且b 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， a、 d 相遇有白烟生成，所以a 是氨气， b 是氯气， c 是氮气， d 是氯化氢， f是氧气， e 是 no，反应的化学方程式

22、是4nh3 5o2催化剂4no6h2o。（4）若 a、 d 为短周期元素单质，且所含元素的原子序数a 是 d 的 2 倍，所含元素的原子核外最外层电子数d 是 a 的 2 倍， b 是参与大气循环的一种物质，反应是置换反应，根据框图可知， a 为mg， d 为 c，b 为 co2 ， c 为 mgo，又知和两个反应中都有红棕色气体生成， f 为 hno33222。反应的化学方程式是c 4hnoco 4no 4h o。【点晴】解框图题的方法的最关键的是寻找 “突破口 ”， “突破口 ”就是抓 “特 ”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。8 下图是化学中

23、部分常见的氧化物和单质的转化关系。其中，氧化物重要原料，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质。回答下列问题：f 是制造光导纤维的(1)写出下列物质的化学式：单质f_，氧化物d_。(2)写出下列反应的化学方程式： _ ； _ 。【答案】 sih2o2mg co 2c 2mgoc h 2o(g)co h2【解析】【分析】氧化物 f 是制造光导纤维的重要原料，f 是 sio 2 ，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质，c是 fe 3 o4 ，以此为突破口推出五个置换反应。【详解】氧化物 f 是制造光导纤维的重要原料，f 是 sio 2，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质， c是 fe 34，反应 2mg

24、2342o coc 2mgo，反应 fe o 2c2co 3fe，反应3fe 4h2o（ g）fe3o4 4h2，反应 ch2o(g)co h2，反应2csio2si 2co。（1）根据反应物质的化学式：单质f 为 si ，结合反应氧化物d 为 h2o 。（2）反应和的化学方程式：2mg coc 2mgoc h o(g)co h 。2229铁橄榄石是天然的铁矿石，可以通过如下反应和相应的数据推知它的化学式。其中aj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的焰色反应呈黄色， 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

25、淀产生。由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204g mol1，其中铁元素的质量分数为54.9%，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 c f的离子方程式 _ 。（ 4）写出 h g的化学方程式 _。【答案】fe 2sio4或22fe2+cl2=2fe3+2cl-2feo?sio4fe(oh) 2+o 2+2h 2 o=4fe(oh)3【解析】其中 aj是中学化学中的常见物质，g是一种红褐色固体，g为 fe(oh) ，则 h为 fe(oh) ，c为32液体盐； d是一种难溶于水的含氧酸，d为 h2 32sio ， j是一种主

26、要的温室气体，j为co ，则 i为硅酸盐， a的焰色反应呈黄色，a含有钠元素，因此i为na2sio3，则 a为naoh； 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eb中均含有氯离子，根据流程图， b为 hcl， c为fecl22，则 e为 cl ，根据上述分析，铁橄榄石中含有铁、硅元素，则铁橄榄石为 含亚铁离子的 硅酸 盐，根据摩尔质量为 204g mol1，其中铁元素的质量分数为54.9%，则 1mol铁橄榄石含有 2molfe，结合摩尔质量，铁橄榄石的化学式为 fe24sio 。(1)a为 naoh， a的电子式为，故答案为：；(2)根据上述分析，铁橄榄石的化学式为fe sio ，故答案为： fe sio ；2424(3)c f是亚铁离子被氯气氧化的反应，离子方程式为2+23+-2fe+cl =2fe +2cl，故答案为： 2fe2+23+-；+cl =2fe+2cl(4)h g是氢氧化亚铁被氧化的反应，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。10 请按要求完成下列各题：（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式_（2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_（3）将一小块钠投入到盛cuso4 溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体