历年高考化学易错题汇编硅及其化合物推断题练习题含答案1Word下载.docx
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(2)写出下列反应的化学方程式:
①______________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
②____________,③_______,⑤____________。
【答案】制光导纤维Na2SiO3H2SiO3Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑CO2+H2O+SiO32—=CO32—+H2SiO3↓(或2CO2+2H2O+SiO32—=2HCO3—+H2SiO3↓)SiO2+2OH-=SiO32—+H2OSiO32—+2H+=H2SiO3↓
【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。
(1)A是二氧化硅,二氧化硅是光导纤维的主要成分,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①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+SiO2
Na2SiO3+CO2↑,故答案为:
Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑;
(3)反应②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2CO2+2H2O+SiO32—=2HCO3—+H2SiO3↓),反应③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-=SiO32—+H2O;
反应⑤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+H2O+SiO32—=CO32—+H2SiO3↓(或2CO2+2H2O+SiO32—=2HCO3—+H2SiO3↓);
SiO2+2OH-=SiO32—+H2O;
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。
3.为探究某固体X(仅含两种短周期元素)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。
(1)固体X的化学式为__________。
(2)写出反应C→D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140g·
mol-1)和H2,写出该反应的化学方程式__________。
【答案】Mg2SiMg2++2OH-=Mg(OH)2↓3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑
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
=5.6g,根据逆分析法可知,A中含硅元素,又为氢化物,则推出A为SiH4;
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,该耐高温材料不是氧化铝,而应为氧化镁,镁元素的质量为
=9.6g,白色沉淀为氢氧化镁,溶液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
:
=2:
1,应为Mg2Si,据此分析作答。
(1)依据上述分析可知,固体X为Mg2Si,
故答案为Mg2Si;
(2)C→D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Mg2++2OH-==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140g·
mol-1,则该化合物为Si3N4和H2,其化学方程式为:
3SiH4+4NH3==Si3N4+12H2↑,
故答案为3SiH4+4NH3==Si3N4+12H2↑。
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.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:
⑴若D是单质,且与A属于同一主族,则:
①反应的化学方程式是____________________________________。
②D的原子结构示意图是_________。
③D单质的一种重要用途是____________________。
⑵若B为黄色固体,D为固体化合物,则
①该反应的化学方程式是_________________________。
②生产该工业品的工厂应建在离_______________较近的地方。
③实验室检验C的方法是___________________________。
⑶若B是一种有刺激性气味的气体,则
①B的分子形状是_____________。
②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__________。
③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+SiO2
Si+2CO↑
制半导体材料4FeS2+11O2
2Fe2O3+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
(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。
:
(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+SiO2
2CO+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)①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+11O2
2Fe2O3+SO2;
②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;
③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)①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+5O2
4NO+6H2O,因此B是NH3,C是NO.氨气分子是三角锥形;
②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;
③NO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=NO2+N2O,由于存在2NO2⇌N2O4而容器内气体的压强略小于原来的
。
5.
(1)X、Y、Z都是短周期元素的单质,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;
Y元素有两种常见单质,二者质量相等时其物质的量之比为3:
2;
Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。
则:
①写出化合物甲的电子式___________________;
②写出Z与甲反应的化学方程式_______________________________________________;
(2)X、Y、Z都是非金属单质,X是原子晶体,Y、Z都是分子晶体,X、Y都能与强碱溶液反应;
乙的水溶液是工业三酸之一,也是实验室常用试剂。
①写出X与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________;
②在①所得溶液中加入乙的溶液,观察到的现象___________________________________
(3).X、Z是常见金属,Z与甲的反应只有在高温下才能进行,甲是一种具有磁性的化合物,乙在工业上常用于制取Z单质。
①写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式______________________________________;
②将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应,当两种金属完全溶解后,得到气体的质量之比是____________________________。
【答案】
2Mg+CO2
2MgO+CSi+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑产生白色胶状沉淀Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2:
3
(1)根据X、Y、Z都是短周期元素的单质,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,X为C;
2,所以Y为O,氧元素形成的单质为O2和O3;
Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,Z为Mg;
碳和氧气反应生成二氧化碳(甲);
氧气与镁反应生成氧化镁(乙),镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,以上推断符合图示转化关系;
据以上分析进行解答;
(2)X、Y、Z都是非金属单质,X是原子晶体,X能与强碱溶液反应,所以X为硅;
乙的水溶液是工业三酸之一,也是实验室常用试剂,所以乙是氯化氢,则Y是氯原子,Z是氢元素,氯气、氢气的固体均属于分子晶体,符合题意;
(3)甲是一种具有磁性的化合物,则甲是四氧化三铁,乙在工业上常用于制取Z单质,所以Z是铝,X是铁,乙是氧化铝,Y是氧气,符合上述转化关系;
据以上分析进行解答。
①二氧化碳为共价化合物,碳氧原子间形成共价键,电子式
;
综上所述所,本题正确答案:
②镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,反应的化学方程式:
2Mg+CO2
2MgO+C;
①硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气,离子方程式为:
Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
②由于盐酸的酸性大于硅酸,所以硅酸钠溶液中加入盐酸,反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠,因此可观察到产生白色胶状沉淀生成;
白色胶状沉淀生成;
①氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
②已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2;
根据反应关系可知,将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应,当两种金属完全溶解后,生成氢气的量之比为:
1:
1.5,质量之比是1:
1.5,整理为2:
3;
2:
3。
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H4SiO4
2C+SiO2
Si+2CO
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。
(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+SiO2
Si+2CO。
7.(14分)某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。
它是以中学化学中常见物质为原料来生产的,图中C、M、K均含A元素,M的分子式为A(NH2)4;
E为不含A元素的氢化物,在空气中易形成白雾;
G、F均为难溶于水的白色沉淀,H为氧化物,J为气体;
其余物质均为中学化学中常见物质。
(提示:
NH3和H2O的化学性质在某些方面相似)
请回答下列问题:
(1)写出指定物质的化学式:
A,C,F。
(2)K的化学式为。
(3)写出图中下列序号的化学方程式:
反应④;
反应⑤。
(4)写出图中反应⑥的离子方程式:
。
(14分)
(1)Si(2分);
SiCl4(2分);
H2SiO3(H4SiO4)(2分);
(2)Si3N4(2分)
(3)④Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(2分)⑤SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(2分)
(4)⑥SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-(2分)
试题分析:
根据题中各种物质之间的转化关系,F均为难溶于水的白色沉淀,H为氧化物,H与NaOH溶液发生反应产生I,I与过量的CO2发生反应产生F,,数目F是弱酸,而且不稳定,受热发生分解反应,结合化合物A可谓形成四个共价键可知A元素为Si价化合物,C、H、K均含有A元素,K抗腐蚀能力强,氮溶液被氢氟酸腐蚀,数目K中含有Si元素,由此可取代A是Si,H是SiO2,I是Na2SiO3,则F是H2SiO3,E为不含A元素的氢化物,在空气中易形成白雾;
E与AgNO3溶液发生反应产生的F为难溶于水的白色沉淀,则F是AgCl,E是HCl,所以B是Cl2。
C是SiCl4,SiCl4与过量的NH3发生反应产生M是Si3N4,K是含有Si元素的两种短周期元素组成的新型无机非金属材料,具有超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。
则K是Si3N4。
(1)A物质的化学式:
是Si;
C化学式是SiCl4,F是H2SiO3,
(2)K的化学式为Si3N4;
(3)图中Si可以与NaOH溶液发生反应产生氢气,反应④的化学方程式是:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;
反应⑤是酸性氧化物SiO2与碱NaOH发生反应,产生盐和水,反应的化学方程式是:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O;
(4)由于酸性H2CO3>
H2SiO3,因此硅酸盐与碳酸发生反应产生硅酸,由于CO2过量,因此反应产生的碳酸盐是酸式盐,图中反应⑥是的离子方程式SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-
【考点定位】考查了物质转化关系和判断、物质化学式、化学方程式和离子方程式的书写的知识。
【名师点睛】本题是无机元素及化合物的推断题,全面考查了元素及化合物的性质及应用,要掌握元素及化合物的结构、性质、应用,同时把反应现象和题干信息充分结合,与材料及制取方法结合,注意物质的量的多少对反应及产物的影响。
本题考查的非金属元素N、Cl、Si元素及其化合物的性质和应用的知识。
从物质之间的转化关系中找准突破口,问题就会各个击破,迎仍而解。
8.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。
(1)CaO(1分);
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(2分).
(2)H2(1分);
2Cu+O2
2CuO(或者3Fe+2O2
Fe3O4)(2分)
(3)CO2+NaOH=NaHCO3(2分)
(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+O2
2CuO或者3Fe+2O2
Fe3O4。
(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
9.在下图所示的物质转化关系中,A是海水中含量最丰富的盐,B是常见的无色液体,F在D中燃烧发出苍白色火焰。
H可用于制造光导纤维,J是一种乳白色凝胶状沉淀。
(部分生成物和部分反应条件未列出)请回答下列问题:
(1)形成单质D的元素在周期表中的位置
(2)形成C、D、F单质的元素半径由大到小的顺序(填写元素符号)
(3)C长期暴露在空气中,最终产物是
(4)H在高温下与碳反应方程式为,若转移4mol电子参加反应的碳为mol。
(5)写出反应①的离子方程式
(6)写出反应②的化学方程式
(1)第三周期第
(2)Na>
Cl>
H;
(3)Na2CO3(4)SiO2+2C
Si+2CO↑;
(5)Cl2+2OH--="
Clˉ+"
ClO-+H2O(2分)(6)Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl(2分)
根据题意可知:
A是NaCl;
B是H2O;
C是Na;
D是Cl2;
E是NaOH;
F是H2;
G是HCl;
H是SiO2;
I是Na2SiO3;
K是NaClO;
J是H2SiO3。
(1)形成单质D的元素在周期表中的位置是第三周期第
(2)同一周期的元素,原子序数越大,原子半径就越小;
不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径就越大,所以形成C、D、F单质的元素半径由大到小的顺序是Na>
(3)C暴露在空气中,首先被氧化变为Na2O,Na2O与空气中的水发生反应产生NaOH,NaOH潮解变为溶液,溶液吸收CO2变为Na2CO3,所以最终产物是Na2CO3。
(4)H在高温下与碳反应方程式为SiO2+2C
根据方程式可知每转移4mol的电子,反应消耗C单质的物质的量是2mol;
(5)反应①的离子方程式是Cl2+2OH--="
ClO-+H2O;
(6)反应②的化学方程式是Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl。
考查元素及化合物的知识。
包括物质的推断、元素在周期表中的位置、原子半径大小比较、物质的保存及成分、化学方程式和离子方程式的书写的知识。
10.已知:
Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,常温下能氧化浓HCl生成Cl2;
PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将amolPbO2加热分解,收集产生的O2;
加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;
向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2。
两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为ymol。
(1)若Fe3O4可表示为FeO·
Fe2O3,则Pb3O4可表示为_____________________________
(
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