备战高考化学提高题专题复习硅及其化合物推断题练习题含答案解析

1、备战高考化学提高题专题复习硅及其化合物推断题练习题含答案解析一、硅及其化合物1 下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中b 是一种单质，其余物质也都是含有 b 元素的化合物。 c 是一种钠盐， e 是 c 对应的酸， b 的结构类似金刚石， d 为氧化物。请回答下列问题：(1)a 、 d、e 的化学式分别为_、 _、 _。(2)a 和 b 的互相转化在工业上有什么实际意义？_ 。(3) 写出 dc反应的化学方程式： _ 。(4) 写出 ed反应的化学方程式： _ 。【答案】 sicl 4sio2h2sio3粗硅提纯sio22naoh=nasio3 h2oh2sio3sio2 h2o【

2、解析】【分析】b 是一种单质 , 其余物质都是含有 b 元素的化合物 ,b 的结构类似金刚石 ，则 b 属于原子晶体 , 结合转化关系可以知道 b 为 si 元素 ，而 d 为 b 的氧化物 , 则 d 是 sio2， a 为 sicl 4， c 是一种钠盐 , 则 c 是 na2sio3，e 是 c 对应的酸 ，则 e 是 h2sio3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题 。【详解】b 是一种单质 , 其余物质都是含有 b 元素的化合物 ,b 的结构类似金刚石 ，则 b 属于原子晶体 , 结合转化关系可以知道 b 为 si 元素 ，而 d 为 b 的氧化物 , 则 d 是 sio2， a

3、 为 sicl 4， c 是一种钠盐 , 则 c 是 na2sio3，e 是 c 对应的酸 ，则 e 是 h2sio3，(1) 由以上分析可以知道 a 为 sicl 4,d 为 sio2,e 为 h2sio3；因此，本题正确答案是 : sicl 4 ， sio2，h2sio3。(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，硅与氯气反应生成四氯化硅实际意义是粗硅提纯；，因此a 和b 的互变因此，本题正确答案是：粗硅提纯 ；(3) 二氧化硅和 naoh 溶液反应生成硅酸钠 , 方程式为 sio2 2naoh=nasio3 h2o；因此，本题正确答案是 : sio 22naoh=nasio3 h2o。(4

4、) h 2sio3 不稳定 , 加热分解可生成sio2 , 方程式为 h2sio3sio2 h2o；因此，本题正确答案是 : h 2sio3sio2 h2o。【点睛】硅能够与氧气反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；二氧化硅不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。2a 元素的一种单质是重要的半导体材料，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)易与 c 发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_ 。(2)将

5、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sio24hf=sif 2h2osio2 na2co3na2sio3 co2na2sio3 co2 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 sio2，sio2 与烧碱即氢氧化

6、钠反应生成的含si 元素的化合物为na2 sio3。 sio2 与纯碱即碳酸钠高温条件下生成 na2 sio3 和 co2，故 b 为 c， e 为 co2，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故 f 为 h2sio3。【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 项错误； b 项石英玻璃坩

7、埚中含有 sio2b 项错误； c 项瓷坩埚中含有2，会在高温，会在高温下与纯碱反应，故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 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 3232322322

8、2sioh siona co siona sio co co h o3232h2322323h23232sio=cosio (或 2co 2ho sio=2hcosio ) sio 2oh =sioh2o sio32 2h=h2sio3【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

9、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 sio2na2sio3 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

10、=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 sio32=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。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、 o 和 _、 _（填元素符号），化学式为_ 。（2）白色粉末3 溶于 n

11、aoh 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 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

12、 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 2oh-232-2 sio =sioh o。点睛：本题考查了物质的组成和性质

13、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。5a、 b、 c、 d、 e 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。中含量仅次于氧的非金属元素的单质。a 为地壳请填空：（1）写出物质c 的化学式。（2）写出 b 和碳高温反应生成a 和（3）写出 bd反应的离子反应方程式【答案】（ 1） casio3e 的化学方程式是。（2） sio2+2csi+2co2（3） sio2+2oh =sio3 +h2o【解析】a 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质， a 是硅；二氧化硅与碳单质反应生成硅和co， e 是 c

14、o、 b 是 sio2； sio2 与氧化钙高温生成硅酸钙，c 是硅酸钙；sio2 与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，d 是硅酸钠。（1）根据以上分析可知可知物质c 的化学式为casio3。（ 2） sio2 和碳高温反应生成硅和co的化学方程式是sio2+2csi+2co。（ 3 ）bd反应的离子反应方程式2sio2+2oh sio3 +h2o。6a、 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

15、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 2co 2fe2 cl2 2fe3 2cl4nh3 5o24no 6h2o c 4hno3co2 4no2 4h2o【解析】【分

16、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 c 反应，则 a 是 c、 b 是 sio2、 c 是高温co、 d 是 si， e 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h22，f 为 cl ，b 为 hcl， c 为232 cl23 2cl。fecl， e 为 fec

17、l 。反应的方程式为2fe 2fe（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催化剂是氧气， e 是 no，反应的化学方程式是4nh322 5o4no6h o。（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

18、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。7已知 a 与 d 均为非金属单质，其中a 有多种同素异形体，其转化关系如下图。请回答：（1）反应 为工业制粗硅原理，写出e 的化学式：。（2）反应 的化学方程式为。【答案】（ 1） co； (2)2mg co22mgo c。【解析】试题分析：（1）反应 制取粗硅，常用c 和 sio2 的反应： 2c sio2si 2co， d 为非金属单质，则

19、d 为 si， e 为 co；（ 2）c 和 o2 反应生成 co2，反应 是： co； (2)2mg 22mgo c。co考点：考查工业制硅、镁和co2 的反应等知识。8 下图中的ah 是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中b、f、 h 都含有同一种元素；b、 d、 e 为单质，其他为化合物，常温常压下c 为无色液体，d、 e 为气体； h 的晶体熔点高、硬度大、闪烁着晶莹的光泽。ah 之间的转化关系如图所示。（ 1） c 的化学式为 _ 、a 的电子式为 _；（ 2） a、 b 的混合物加 c 后，可能发生的反应的化学方程式为_ 、 _ ；（3）向 f 溶液中逐渐滴入

20、盐酸直至过量，若看到的现象是先出现白色沉淀后沉淀消失，写出符合现象的离子方程式_ ，与之对应的d、 e 恰好完全反应生成c 时 a 与 b 的物质的量之比为：_；【答案】 h2o2na2 o2+2h2o=4naoh+o2-si+2naoh+ho=na2 sio3+2h2（或 2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2 ） alo2 +h+h2o=al(oh)3 、 al(oh)3+3h+=al3+3h2 o 3： 2【解析】【分析】常温常压下 c 为无色液体，且d、e 两种气体经点燃得到c，则 c 为 h2o，d、 e 为 h2 和o 。根据 h 的性质，可以推出h 为 sio （石

21、英）或al o（刚玉）。 b、 h 含有同一物质，2223且 b 为单质，则 b 为 si 或 al。和 h222 22 22 2和o 放出 o 的物质是na o ，则 a 为 na o。 na oh2o 反应后，生成naoh 可以和别的物质反应生成h2 等。从 a、 b 和 a、 h 的反应可以判断， d 为 h222 322，e 为 o 。当 h 为 al o时， b 为 al， f、g 为 naoh、 naalo；当 h 为 sio时， b 为 si， f、 g 为 na2sio3、 naoh。【详解】（1）经分析， c 为 h22 2；o， a 为 na o，其电子式为：（ 2）当 b

22、 为 si 时，该反应为 2na2o2+2h2o=4naoh+o2、 si+2naoh+h2o=na2sio3+2h2；当 b 为 al 时，该反应为 2na2o2 +2h2o=4naoh+o2 、 2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2；（3）向 f 中滴加过量盐酸，先是有白色沉淀生成，然后沉淀消失，则f 为 naalo2，离子方程式为 alo2- + 233+3+222，若+h +h o=al(oh)、al(oh) +3h=al +3h o；b 为 al， d为 h ，e 为 od、 e 恰好完全反应，设n(o )=1mol ，则 n(h )=2mol ，则 n(na o )

23、=2mol ， n(al)=mol ，则222243n(na2o2)： n(al)=3： 2。9 下图是一些重要工业生产的转化关系（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

24、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3no=no2+n2o【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

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

26、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+5o4no+6h o，因此 b 是 nh ， c 是 no氨气分子是三角锥形；223实验室进行此反应，no 会被过量氧气氧化为no2，进而与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵而产生大量白烟，即：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，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