广州高考化学-硅及其化合物推断题-综合题

广州高考化学硅及其化合物推断题综合题一、硅及其化合物1．在下列物质的转化关系中，A是一种固体物质，E是一种白色沉淀，据此填写下列空白：(1)B的化学式是________，B在固态时属于________晶体，1mol含有的共价键数目是______NA。(2)E的化学式是_________。(3)B和a溶液反应的离子方程式是_______________________________(4)A和a溶液反应的化学方程式是___________________________________【答案】SiO2原子4H2SiO3SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSi＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑【解析】【分析】A是一种固体单质，与氧气反应得到B为氧化物，E是一种白色沉淀且不溶于盐酸，E加热分解得到B，所以E为H2SiO3，结合转化关系，可知A为Si，B为SiO2，a为强碱溶液，如NaOH溶液，G为Na2SiO3，D为H2O，F为H2。【详解】（1）由上述分析可知，B是SiO2，SiO2由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键，1mol含有的共价键数目是4NA。故答案为：SiO2；原子；4；（2）由上述分析可知，E为H2SiO3，故答案为：H2SiO3；（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；故答案为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；（4）Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，故答案为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。【点睛】本题考查无机物推断，B为氧化物、E为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质。2．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D→C反应的化学方程式：_____________________。(4)写出E→D反应的化学方程式：_____________________。【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2OH2SiO3SiO2＋H2O【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SiCl4，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为SiCl4，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SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3；因此，本题正确答案是:SiCl4，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，因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯；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=Na2SiO3＋H2O；因此，本题正确答案是:SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。(4)H2SiO3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:H2SiO3SiO2＋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。3．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。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下图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。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E的化学方程式是。（3）写出B→D反应的离子反应方程式。【答案】（1）CaSiO3（2）SiO2+2CSi+2CO↑（3）SiO2+2OHˉ=SiO32ˉ+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CO、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）B→D反应的离子反应方程式SiO2+2OHˉ＝SiO32ˉ+H2O。5．A、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①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①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①在水溶液中进行，则反应②（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，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，反应③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，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，反应④的化学方程式是_________。【答案】SiO2＋2CSi＋2CO↑2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－4NH3＋5O24NO＋6H2OC＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋4H2O【解析】【分析】【详解】（1）若A、D、F都是非金属单质，反应①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CO、D是Si，E是CO2、F是O2。反应①的方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。（2）若A是常见的金属单质，反应①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②的方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－。（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②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③的化学方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O。（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①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③和④两个反应中都有红棕色气体生成，F为HNO3。反应④的化学方程式是C＋4HNO3CO2↑＋4NO2↑＋4H2O。【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。6．已知A是灰黑色的硬而脆的固体，B是气态物质，A~E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的原子结构示意图__________；（3）写出C→A的化学方程式___________。【答案】SiF4Na2SiO3H2SiO3或H4SiO42C+SiO2Si+2CO【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F2反应生成的B是气态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+SiO2Si+2CO。7．A、B、C、D都是初中化学中的常见物质，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）；2Cu+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CO2，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B是氧气，C是氢气，则C的化学式是H2，由B生成D的化学方程式为2Cu+O22CuO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8．阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：信息问题①短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，最外层电子数均不少于最内层电子数(1)X一定不是______；A．氢B．碳C．氧D．硫②一定条件下，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(2)这四种元素含有铝元素吗?__；③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，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀(3)白色沉淀的化学式为________；④上述四种元素的单质的混合物，加入足量的烧碱溶液，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(4)生成白色沉淀的离子方程式为______________________；【答案】AD一定含有铝元素Mg(OH)2SiO32－+2H＋＝H2SiO3↓【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，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④变化中最终得到白色沉淀H2SiO3(或H4SiO4)，生成该白色沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓(或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓)。9．简要回答下列问题（1）医疗上，常用胃舒平[主要成分Al(OH)3]来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是__________（用离子方程式表示）。（2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是__________（用化学方程式表示）。（3）工业制备漂白粉原理是__________（用化学方程式表示）。（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是__________。（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是__________。【答案】3H++Al(OH)3＝Al3++3H2OAl2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2ONa2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧化物的性质，是氢氟酸特有的性质。【详解】(1)胃舒平中的Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是3H++Al(OH)3＝Al3++3H2O；答案为：3H++Al(OH)3＝Al3++3H2O；(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3与NaOH反应后，里面的Al与NaOH溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；答案为：Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑；(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；答案为：2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3，反应的化学方程式为Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3；答案为：Na2SiO3+2CO2+2H2O==H2SiO3↓+2NaHCO3。【点睛】“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”，若不注意审题，我们很容易写成Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，解题时，对关键词“过量”一定要引起高度重视。10．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；（