高考化学知识点过关培优训练∶硅及其化合物推断题含答案解析

1、高考化学知识点过关培优训练硅及其化合物推断题含答案解析一、硅及其化合物1 有三种透明、不溶于水的坚硬固体。a 固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。 b 固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比h2co3 还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。b 与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到c， c 在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断a、b、 c各为何物： _、 _、 _；写出有关反应的化学方程式_。【答案】金刚石石英普通玻璃co2co2， co2 ca(oh

2、)2caco3 h2o； sio22naoh na2sio3 h2 o；na2sio3 2hcl h2 o h4sio4 2nacl； h4sio4 h2sio3 h2o；caco3 sio2casio3 co2； sio2 na2co3na2sio3 co2【解析】【详解】a 物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32 1.37544。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为co2，又因为 a 为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断a 为金刚石。方程式为：c o2co 。2b 物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比h co 还弱的酸，且这种酸是23一种难溶于水的白色固体

3、，故可判断b 为石英。相关方程式为：sio2232naohna sio h2o； na2sio3 2hclh2 o h4sio42nacl； h4sio4 h2sio3h2 o。c 物质由石灰石、纯碱、b 物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断 c 物质为普通玻璃。相关方程式为：sio23322 cacocasio co； sio na cona sio co 。23232【点睛】本题考查有关sio2、 na2sio3、 h2sio3 以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是 c 高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知b 可能为 sio2 是解题的关键。

4、2 某同学用某化合物x（两种短周期元素组成的纯净物）进行了如下实验：实验步骤中还观测到生成黑色固体和无色无味气体，生成的溶液可作为建筑行业的一种黏合剂。请回答：（ 1） x 的化学式是 _，步骤的离子方程式是 _。（ 2）步骤的化学方程式是 _。【答案】 mg2si2+42+4422322mg si +4h =sih +2mgsih +2kmno =2mno +na sio +h +h o【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中，与过量烧碱溶液生成白色沉淀，则灼烧后得到白色固体的为mgo， 4.0g 白色固体可得x 中 0.1molmg 原子，无色气体a 与高锰酸钾可生成黏合剂硅酸钾溶液，可知

5、无色气体a 具有还原性且含有si 元素，据此分析作答。【详解】（1）根据化合物x 7.20g 计算得到mg原子与si 原子个数之比为2:1，则x 的化学式为mg2si，在盐酸作用下会生成硅烷气体与氯化镁，故其离子方程式为：mg 2si+4h+=sih4 +2mg2+，故答案为： mg 2si； mg 2si +4h+=sih4 +2mg2+；（ 2）在强氧化剂高锰酸钠的作用下，硅烷被氧化为硅酸钠与氢气，同时生成黑色固体二氧化锰，根据氧化还原反应得失电子守恒与元素守恒可得，其化学方程式为：sih4+2kmno4=2mno2 +k2sio3+h2 +h2o。3 为探究某固体x(仅含两种短周期元素)

6、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】 mg2si2+2433 42mg+ 2oh= mg(oh) 3sih +4nh = si n +12h 【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2812.0 g =5.6g，根据逆分析法可知，a 中含硅

7、元素，又为氢化物，则推出a 为28162sih ；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4氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为2416.0 g =9.6g，白色沉淀为氢氧化镁，溶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

8、 = 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 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。4已知 a、 b、 c、 d 组成的元素都属于短周期，它们之间的简单转化关系如图所示。请按要求写出有关反应的化学方程式：(1)若其中

9、a、 d 为单质且同主族， b、 c 为氧化物： (该反应在工业上 有重要用途)。(2)若 a、 d 为常态下的气体单质且不同主族，b、c 为化合物且 b 为水：。(3)若 a、 b、 c 均为化合物且c 为水，单质 d 常态下为固体：。(4) 若 a、d 为固体单质且不同主族， b、 c 为氧化物：。【答案】（共8 分）(1) 2c+sio 2si+2co222(2)2f2h o=4hfo(3)so2 2h2s=3s 2h2o(4) 2mg+co2mgo+c。【解析】【分析】（1） a、 d为单质且同主族，b、 c 为氧化物， a 为 c， b 为 sio2，符合转化关系，d 为 si ，c

10、为 co；（2） a、 d为常态下的气体单质且不同主族，b、c 为化合物且 b 为水， a 为 f2， c 为 hf， d2为 o，符合转化关系；（3） a、 b、 c均为化合物且c为水，单质d常态下为固体，2h2s 与 so反应符合转化关系，d为硫；（4） a、 d为固体单质且不同主族，b、c 为氧化物， mg与 co2反应符合转化关系，a 为mg， b 为 co2，c 为 mgo， d 为 c 单质。【详解】（1） a、 d为单质且同主族，b、 c 为氧化物， a 为 c， b 为 sio2，符合转化关系，反应方程式为： 2c+sio2si+2co；综上所述，本题正确答案：2c+sio2s

11、i+2co；（2） a、 d为常态下的气体单质且不同主族，b、c 为化合物且b 为水， a 为 f2， c 为 hf， d为 o2，符合转化关系，反应方程式为： 2f2+2h2o4hf+o2；综上所述，本题正确答案： 2f2+2ho4hf+o2；（3） a、 b、 c均为化合物且 c为水，单质 d常态下为固体， h2s 与 so2 反应符合转化关系，反应方程式为： so2+2hs3s+2ho；综上所述，本题正确答案： so2+2hs3s+2ho；（4） a、 d为固体单质且不同主族， b、c 为氧化物， mg与 co2反应符合转化关系，反应方程式为： 2mg+co2mgo+c；综上所述，本题正

12、确答案：2mg+co2mgo+c。5 请回答：已知：甲 +x乙 +y（1）若甲、乙、x 均是化合物，y 是单质，则y 可能是 _。（填化学式，下同）（2）若酸性xy，且甲过量， y 是白色浑浊，则y 是 _，乙是 _。（3）若甲、乙是金属单质，x 为固体，则反应的化学方程式是_。（4）甲、乙是同主族非金属元素组成的单质，乙通常状况下是深红棕色液体。x、y 是化合物。 x 溶液呈淡绿色，y 的溶液能使kscn溶液变红。将 y 的饱和溶液滴入沸水中，继续加热可得红褐色液体丙，证明丙的操作、现象及结论是 _ 。单质甲、乙和y 溶液中的阳离子氧化性由强到弱的顺序为：_。（用化学式表示）当 x 与甲 1

13、:1充分反应的离子方程式：_ 。【答案】 o22等）23高温al 2o3 +2fe 一束光照射 m（ s、 nh sio nacl2al+fe2o3液体，在 m 中与光束垂直方向能看到一条光亮通路，证明m 是胶体 cl2 br2 fe3+2+-3+-2fe +2br +2cl2=2fe +br2 +4cl【分析】本题主要考察常见化学物质的化学性质。【详解】（1）根据题意得：化合物+化合物 =化合物 +单质，则已学反应有：2na2 o2+2h2o=4naoh+o2， 2na2o2+2co2=2na2 co3+o2， h2s+so2=h2o+s，催化剂4nh 3 +6no6h 2o+5n2 等，则

14、 y 可能是 o2、 s、 n2；（2）酸性 x y，则该反应是强酸制弱酸的反应，弱酸中只有h2 3是白色沉淀，所以 ysio是 h2sio3， x 可以是 hcl，甲可以是 na2sio3，则乙是 nacl；（3）该化学方程式可以表示为：金属+固体化合物 =金属 +化合物，则已学反应中有：2al+fe2 o3高温al 2 o3+2fe；（4）单质乙通常状况下是深红棕色液体，则乙为br2； x 溶液呈浅绿色，则x 溶液含fe2+； y 溶液能使 kscn溶液变红，则y 溶液含有 fe3+；将含 fe3+的饱和溶液中滴入沸水中，继续加热可得液体丙fe(oh)3 胶体，胶体具有丁达尔小莹，可用一束

15、光照射丙液体，在该液体中与光束垂直方向能看到一条光亮通路，证明丙是胶体；由于甲 +x乙 +y，乙为 br2 ，甲含有 fe2+，乙含有 fe3+，则甲为 febr22，x 为 cl ，y 为3223+；fecl ，则氧化性强弱为cl br fex 与甲 1:1充分反应的离子方程式：2fe2+-23+2-+2br +2cl =2fe+br +4cl6 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

16、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_ ，与之对应的好完全反应生成c 时 a 与 b 的物质的量之比为：_；d、 e 恰【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

17、： 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o2。根据 h 的性质，可以推出h 为 sio2（石英）或 al2o3（刚玉）。 b、 h 含有同一物质，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 oh o 反应后，生成naoh 可以和别的物质反应生成h 等。从 a、 b 和 a、 h 的反应可以判22断， d 为 h222 322，e 为 o 。当 h 为 al o时， b 为 al， f、g 为 naoh、 naalo；当

18、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 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)、a

19、l(oh) +3h =al +3h o；b 为 al， d 为 h ，e 为 od、 e 恰好完全反应，设n(o2)=1mol ，则 n(h2)=2mol ，则 n(na2o2)=2mol ， n(al)=4mol ，则3n(na2o2)： n(al)=3： 2。7 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 _

20、。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4fes +11o2fe o +8so消费中心 将气体 c 通入品红溶液中，溶液褪色，将溶液加22232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

21、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 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 fes22，因此化学方程式为，c 是 so222324fes +11o2fe o +so ；该反应用于工业

22、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+5o24no+6h2o，因此 b 是 nh3， c 是 no氨气分子是三角锥形；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

23、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 在密闭容器中一定条件下可以分解为二氧化氮和一氧化二氮，发生的反应为3no=no +n o，由于存在 2no2? n o而容器内气体的压强略小于原来的22242 。38 已知 a 是灰黑色的硬而脆的固体，b 是气态物质， ae 各种物质的相互转化关系如下图所示。（1）写出 b、 d、e 三种物质的化学式：b_， d_，e_；（ 2）画出 a 的原子结构示

24、意图 _；（ 3）写出 ca的化学方程式 _。【答案】 sif42323442c+siosi+2cona sioh sio或 h sio【解析】【分析】a 是灰黑色的硬而脆的固体，且能溶于naoh 溶液，可知 a 为 si，其与 f 反应生成的 b 是2气态 sif4， si 与 o2 在加热条件下生成的c 为 sio2， si 溶于 naoh 溶液生成的 d 为 na2sio3，na2sio3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的e 为硅酸 (h2sio3)，据此分析解题。【详解】(1)由分析可知：b 的化学式为sif4、 d 的化学式为na2sio3、e 的化学式为h2sio3；(2)硅原子的核电

25、荷数为14，其原子结构示意图为；(3)sio2 在高温下和碳反应生成si，反应的化学方程式为2c+siosi+2co。9 离子方程式和化学方程式是学习化学的基本用语，请按要求书写：(1)写出下列反应的离子方程式向石灰石滴加盐酸_ ；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸_。(2)写出下列离子反应方程式所对应的化学方程式 co 2 +2oh - =co 23- +h 2o _ ； fe+cu2+ =fe2+ +cu _(3)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式_ 。【答案】 caco+2+2+sio33+2h =co2 +h2o+ca+2h =h2 sio3 2naoh+co=na2co3+h2o fe+cuso=c

26、u+feso3cu+8hno =3cu(no )+2no +4h o4433 22【解析】【分析】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠；(2) co 2 +2oh - =co 32- +h 2 o 可表示为co2 溶于可溶性强碱生成可溶性碳酸盐和水； fe+cu2+ =fe2+ +cu 可表示 fe 溶于可溶性铜盐；(3)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、no 和水。【详解】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水，发生反应的离子方程式为 caco3+2h+=co2 +h2 o+ca2+；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠，发生反应的离子方程式为 sio 23 +2h+=h2 sio3；-2-(2) co 2 +2oh =co 3 +h 2 o 可表示少量co2 和 naoh 溶液的反应，反应方程式为 fe+cu2+ =fe2+ +cu 可表示 fe 与 cuso4 溶液的反