合肥备战高考化学硅及其化合物推断题(大题培优)

合肥备战高考化学硅及其化合物推断题(大题培优)一、硅及其化合物1．已知：甲、乙、丙、丁为常见化合物，A、B为单质，相互转化关系如图。其中甲是天然气的主要成分。回答下列问题：（1）丁物质的名称：______，丙物质的化学式：_________________________________________。（2）检验化合物乙的化学方程式：___________________________________________________。（3）试剂X可能的化学式：________、________(要求：所选物质类别不同)。（4）通过分析表明：燃料充分燃烧的条件之一是______________________________。（5）取变红溶液于试管中加热，观察到的现象有_______________________________________。【答案】水COCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OO2CuO充足的氧气红色溶液变成紫色，有气泡冒出【解析】【分析】甲是天然气的主要成分，则甲是甲烷，甲与A，B与A能燃烧，则A是氧气，丁电解生成A、B，则B是氢气，丁是水，乙与水加入紫色石蕊试液后溶液变红，则乙是二氧化碳，丙与乙可以相互转化，则丙是一氧化碳，据此分析解答。【详解】(1)根据分析可知丁是水，丙是CO，故答案为：水；CO；(2)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水，反应方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；(3)由丙转化到乙，则试剂X可以是氧气，也可以是氧化铜等物质，所属的类别分别是单质和氧化物；故答案为：O2；CuO；(4)通过分析表明:燃料充分燃烧的条件之一是要有充足的氧气；故答案为：充足的氧气；(5)取变红溶液于试管中加热会发生碳酸分解的过程，故可以观察到的现象是红色溶液变成紫色，有气泡冒出；故答案为：红色溶液变成紫色，有气泡冒出。2．有两种短周期元素、，元素原子的最外层电子数为，次外层电子数为；元素原子的层（有电子）电子数为，层电子数为。（1）推断元素名称和符号：_______、______，______、_______。（2）、两元素形成的化合物可能具有的性质是_______（填序号）。A.能与水反应B.能与硫酸反应C.能与氢氧化钠溶液反应（3）元素的原子含有_______个能层，Y元素的原子含有_______个能层。【答案】氧O硅SiC23【解析】【分析】短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；元素Y原子的M层电子数为(a－b)，L层电子数为(a＋b)，则L层电子数为8，所以a＋b＝8，所以元素X原子有2个电子层，故b＝2，所以a＝8－b＝8－2＝6，故X为O元素；故元素Y原子的M层电子数为a－b＝6－2＝4，Y为Si元素，X、Y两元素形成的化合物为SiO2，结合元素化合物的性质判断。【详解】(1)X为O元素，Y为Si元素，故答案为：氧；O；硅；Si；(2)X、Y两元素形成的化合物为SiO2；A．SiO2不与水反应，故A错误；B．SiO2性质稳定，溶于HF酸，不溶于其它酸，故B错误；C．SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，故C正确；D．SiO2不与氯气反应，故D错误；故答案为：C；(3)氧原子和硅原子的原子结构示意图分别为：、，所以氧原子有2个能层，硅原子有3个能层，故答案为：2；3。【点睛】本题推断元素种类是解题关键，根据每一能层能够排布的电子数多少进行综合判断，注意二氧化硅性质的特殊性。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：①OA段曲线所表示的化学反应方程式：_________，A点处已参加反应的CO2与Ca(OH)2的物质的量之比为________。②B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=CaCO3↓＋H2O1∶1Ca2＋HCO3—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CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，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2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2，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，AB段随CO2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】①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；②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CO2是解答关键。4．A，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、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】CaSiO3SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2OSiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-C,D【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（Na2SiO3）溶液中通过过量CO2后，由于H2CO3的酸性比H2SiO3强，故反应生成H2SiO3；由于CO2过量，则反应生成HCO3-，故该反应的离子方程式为：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；（5）A、石英玻璃的主要成分是SiO2，不是硅酸盐材料，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。5．X、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为常见化合物．它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质）(1)X、Y均为金属时，此反应在工业上称为___反应，其反应方程式为________  (2)X为金属，Y为非金属时，A为__B__(3)X为非金属Y为金属时，A为__B为_______(4)X为非金属，Y为非金属时，A为_____B为______【答案】铝热反应3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3CO2MgOCuOH2OSiO2CO【解析】【分析】Z为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2，X+AY+B的反应为置换反应，X、Y为单质，A、B为氧化物。【详解】(1)当X、Y均为金属时,应为铝热反应,则X为Al、A为Fe3O4,Y为Fe,B为Al2O3,Z为氧气,反应方程式为3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3；(2)当X为金属、Y为非金属,应为Mg和CO2的反应,反应的方程式为:Mg+CO2MgO+C；(3)当X为非金属时,Y为金属时,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A为CuO,B为H2O,反应方程式为CuO+H2Cu+H2O；(4)当X、Y均为非金属固体时,为C和SiO2的反应,反应的方程式为SiO2+2CSi+2CO。【点睛】本题考查无机物的推断，题目难度中等，解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物→单质+氧化物的置换反应的类型，注意把握常见相关物质的性质。6．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④的离子方程式：___________。（3）写出反应①的化学方程式___________。（4）在反应①中，碳的作用是___________，当生成1molA时，转移电子的数目为___________。【答案】SiH2SiO3SiO2+20H―=SiO32―+H2OSiO2+2CSi+2CO↑还原剂2.408×l024【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①工业上制取粗硅的反应，发生2C＋SiO2Si＋2CO，A为Si，D为CO，反应④SiO2属于酸性氧化物，与氢氧化钠反应，即SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O，反应⑤是CO与O2反应生成CO2，利用硅酸的酸性弱于碳酸，即反应⑥是SiO32－＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO32－，（1）根据上述分析，A为Si，F为H2SiO3；（2）反应④的离子反应方程式为SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O；（3）反应①的方程式为：2C＋SiO2Si＋2CO；（4）根据反应方程式，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4NA。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。7．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）1molE中含有mol化学键；M中存在的化学键类型为；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)1个“SiO2”的结构为，在此结构片断中，含有的共价键数目为2+4×=4，则1molSiO2中含有4摩尔Si-O键。M为硅酸钠，Na+与SiO32-之间存在离子键，SiO32-内Si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+3Fe3O49Fe+4Al2O3。答案为：8Al+3Fe3O49Fe+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：8．由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系，已知C为密度最小的气体，甲为非电解质。根据以上转化关系回答下列问题：（1）写出下列物质的化学式：AB丁。（2）元素A在周期表中的位置是，写出甲的一种用途。（3）写出下列变化的方程式：A与NaOH溶液反应的化学方程式乙与过量CO­2反应的离子方程式【答案】（1）Si（2分）O2（2分）H2SiO3或H4SiO4（2分）（2）第三周期第ⅣA族（2分）是玻璃、光导纤维等（2分）（3）①Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（2分）②SiO32—+2CO­2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3—（2分）【解析】由于C是密度最小的气体,所以C是H2。又因A+NaOH溶液C(H2),故A为Al或Si,无论A是Al或Si,产物乙通过量CO2后的产物丁失去的化合物丙应为H2O,故B为O2,又据甲为非电解质,故A应为Si,甲为SiO2,乙为Na2SiO3,丁为H2SiO3(或H4SiO4)。据此解答有关问题。9．按要求回答下列问题：（1）FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的本质区别是：_____________。（2）工业上制玻璃的原料有纯碱、石英和_____________（填名称）。（3）工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的____________性。（4）盛放NaOH溶液的玻璃试剂瓶应选用____________塞（填“玻璃”或“橡胶”）。（5）用四氯化碳萃取溴水后，分液时有机层从分液漏斗的_____________（填“下口放出”或“上口倒出”）。（6）6.20gNa2O晶体中含离子数目是_____________（NA为阿伏加德罗常数的数值）。（7）等质量的NH3和H2S中，氢原子的个数比是_________。（8）加热某碱式碳酸镁晶体[4MgCO3∙Mg(OH)2∙5H2O]至质量不再变化时，得到10.0g残留固体和__________LCO2（标准状况下）。【答案】分散质粒子直径石灰石还原橡胶下口放出0.3NA3:14.48【解析】【分析】（1）根据胶体与溶液的本质区别来解答；（2）根据工业上制玻璃的原料分析解答；（3）根据钠与四氯化钛表现的性质来分析解答；（4）根据二氧化硅与NaOH溶液溶液反应分析判断；（5）根据四氯化碳密度大于水分析；（6）Na2O晶体为离子晶体，1mol晶体中含有2molNa+和1molCl-，以此分析；（7）质量相等，计算NH3和H2S气体物质的量之比结合二者分子构成解答；（8）加热[4MgCO3∙Mg(OH)2∙5H2O]至质量不再变化时，得到的固体为MgO，根据n=，V=nVm及原子守恒进行计算。【详解】（1）Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是Fe(OH)3胶体的分散质微粒直径大小在1～100nm之间，即分散质粒子直径大小不同，故答案为：分散质粒子直径；（2）工业上以石灰石、纯碱、石英为原料制取玻璃，故答案为：石灰石；（3）钠是活泼金属，极易失去电子被氧化，工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的还原性，故答案为：还原；（4）由于玻璃中的二氧化硅能与NaOH溶液反应生成粘性的硅酸钠，而使玻璃塞和瓶口粘在一起不易打开，因此盛放NaOH溶液的玻璃试剂瓶应选用橡胶塞，故答案为：橡胶；（5）四氯化碳的密度大于水的密度，用四氯化碳萃取溴水后，有机层在下层，分液时有机层从分液漏斗的下口放出，故答案为：下口放出；（6）6.20gNa2O的物质的量为0.1mol，Na2O晶体为离子晶体，1mol晶体中含有2molNa+和1molCl-，所以晶体中含离子数目是0.3NA，故答案为：0.3NA；（7）设二者的质量为mg，则同质量的NH3和H2S气体的体积等于物质