高考化学硅及其化合物推断题提高练习题压轴题训练含答案.docx

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高考化学硅及其化合物推断题提高练习题压轴题训练含答案

高考化学硅及其化合物推断题提高练习题压轴题训练含答案

一、硅及其化合物

1．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。

它们之间有如下的反应关系：

（1）若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的2个用途：

__________________________。

（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。

B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：

________________。

（3）若D物质具有两性，②、③反应均要用强碱溶液。

如④反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体，写出该气体的电子式：

_________，A的元素在周期表中的位置：

__________________。

（4）若A是太阳能电池用的光伏材料。

C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。

写出②反应的化学方程式：

_____________________。

D的化学式是______。

【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等4NH3＋6NO

5N2＋6H2O第三周期ⅢA族

Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑Na2CO3

【解析】

【分析】

（1）淡黄色的固体单质是硫，B是H2S；C为SO2，D为SO3；

（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。

B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分，则A、B、C、D分别为N2、NH3、NO、NO2；

（3）中学阶段学习的两性物质有铝及铝的氧化物和氢氧化物，根据物质之间的转化关系可知：

A是Al；B是Al2O3，C是NaAlO2，D是Al（OH）3；

（4）若A是太阳能电池用的光伏材料，则A是晶体Si；C、D为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。

根据物质的转化关系及已知条件可知B是SiO2；C是Na2SiO3；D是Na2CO3。

【详解】

（1）由以上分析可知，A是硫，B是H2S；C为SO2，D为SO3，SO2的用途如漂白、杀菌，制备硫酸等。

（2）由以上分析可知，A、B、C、D分别为N2、NH3、NO、NO2，B与C在一定条件下发生反应4NH3+6NO

5N2+6H2O是归中反应，产生氮气。

（3）由以上分析可知，A是Al；B是Al2O3，C是NaAlO2，D是Al（OH）3。

通入的导致温室效应的气体是CO2，其电子式是

；铝元素的位置为第三周期ⅢA族；

（4）由以上分析可知，A是晶体Si，B是SiO2，C是Na2SiO3，D是Na2CO3。

②反应的化学方程式：

Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。

D的化学式是Na2CO3。

2．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。

已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。

M与其他物质的转化关系如图1所示（部分产物已略去）：

（1）写出B的电子式________。

（2）若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，写出A和B水溶液反应的离子方程式__________________________。

（3）若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图2所示，则A与B溶液反应后溶液中所有溶质的化学式为_____________；c（HCl）=________mol/L。

（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是______________________________________。

（5）若A是一种可用于做氮肥的化合物,A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为___________________。

（6）若A是一种溶液，可能含有H＋、NH

、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO32-、SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图3所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子是_____________________，它们的物质的量浓度之比为______________。

【答案】

Si+2OH-+2H2O=SiO32-+2H2↑NaOH、Na2CO30.05先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4ClH＋、Al3＋、

、

c（H＋）∶c（Al3＋）∶c（

）∶c（

）＝1∶1∶2∶3

【解析】

【分析】

（1）C可在D中燃烧发出苍白色火焰，为氢气与氯气反应生成HCl，可推知C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，可推知M为NaCl、B为NaOH；

（2）若A是一种非金属单质，且可用于制造半导体材料，则A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2；

（3）曲线中，从0.4L～0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3；

（4）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解；

（5）若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气；

（6）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，根据各阶段消耗的NaOH体积结合离子方程式计算n（H+）：

n（Al3+）：

n（NH4+）之比，再结合电荷守恒计算与n（SO42-）的比例关系，据此计算。

【详解】

（1）B为NaOH，其电子式为

；

（2）A为Si，Si和NaOH的水溶液反应生成Na2SiO3和H2，反应的离子方程式为Si+2OH-+2H2O=SiO32-+2H2↑；

（3）曲线中，从0.4L～0.6L发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，该阶段消耗盐酸为200mL，而开始产生二氧化碳时消耗盐酸为400mL，大于200mL，所以溶液中的溶质成分NaOH、Na2CO3；生成0.01molCO2需要的盐酸为200mL，结合反应原理NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，则c（HCl）=

=0.05mol/L；

（4）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为：

液中逐渐有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失；

（5）若A是一种氮肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则氨气与氯气反应生成氯化铵，同时生成氮气，反应方程式为：

3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，

（6）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积为1体积，发生反应Al3++3OH-=Al（OH）3↓，铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积，发生反应NH4++OH-=NH3•H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n（H+）：

n（Al3+）：

n（NH4+）=1：

1：

2，由电荷守恒可知，n（H+）：

n（Al3+）：

n（NH4+）：

n（SO42-）=1：

1：

2：

3，故c（H+）：

c（Al3+）：

c（NH4+）：

c（SO42-）=1：

1：

2：

3。

3．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＋2C

Si＋2CO↑2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－4NH3＋5O2

4NO＋6H2OC＋4HNO3

CO2↑＋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＋2C

Si＋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＋5O2

4NO＋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＋4HNO3

CO2↑＋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。

4．下图是化学中部分常见的氧化物和单质的转化关系。

其中，氧化物f是制造光导纤维的重要原料，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质。

回答下列问题：

（1）写出下列物质的化学式：

单质F________，氧化物d________。

（2）写出下列反应的化学方程式：

①_____________________________________________；

④_____________________________________________。

【答案】SiH2O2Mg＋CO2

C＋2MgOC＋H2O（g）

CO＋H2

【解析】

【分析】

氧化物f是制造光导纤维的重要原料，f是SiO2，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质，c是Fe3O4，以此为突破口推出五个置换反应。

【详解】

氧化物f是制造光导纤维的重要原料，f是SiO2，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质，c是Fe3O4，反应①2Mg＋CO2

C＋2MgO，反应②Fe3O4＋2C

2CO2＋3Fe，反应③3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2，反应④C＋H2O（g）

CO＋H2，反应⑤2C＋SiO2

Si＋2CO。

（1）根据反应⑤物质的化学式：

单质F为Si，结合反应③④氧化物d为H2O。

（2）反应①和④的化学方程式：

①2Mg＋CO2

C＋2MgO　④C＋H2O（g）

CO＋H2。

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。

则：

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。

则：

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

【解析】

【分析】

（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；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，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；据以上分析进行解答；

（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。

【详解】

（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；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，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；

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；

综上所述所，本题正确答案：

2Mg+CO2

2MgO+C；

（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；

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↑；

综上所述所，本题正确答案：

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；

综上所述所，本题正确答案：

白色胶状沉淀生成；

（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； 

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； 

综上所述所，本题正确答案：

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；

综上所述所，本题正确答案：

2:

3。

6．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。

7．A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示（反应条件和部分产物未标出）。

（1）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行。

反应②也在水溶液中进行，写出反应②离子方程式是______________________________________，

已知光照条件下D与F反应生成B，写出该反应的化学方程式为__________________________。

（2）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为__________________________________________________________。

【答案】2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－H2＋Cl2

2HCl2C＋SiO2

2CO↑＋Si

【解析】

（1）A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①为置换反应，且在水溶液中进行，由转化关系可知，A为变价金属，F具有强氧化性，可推知A为Fe，F为Cl2，故B为HCl、C为氯化亚铁、D为氢气、E为氯化铁，则：

反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，D与F的光照条件下反应的化学方程式为：

H2＋Cl2

2HCl。

（2）A、D、F都是短周期元素组成的非金属单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，C、E、F为气体，C有毒，反应①为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与CO，碳与F反应生成E，CO与F生成E，则F为氧气，验证符合转化关系，则：

反应①的化学方程式是：

2C＋SiO2

2CO↑＋Si

【点睛】：

本题考查无机物的推断，题目信息量大，难度较大，需要学生熟练掌握常见元素化合物的性质。

8．铁橄榄石是天然的铁矿石，可以通过如下反应和相应的数据推知它的化学式。

其中A~J是中学化学中的常见物质，G是一种红褐色固体，D是一种难溶于水的含氧酸，J是一种主要的温室气体，A的焰色反应呈黄色，E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生。

由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204g·mol－1，其中铁元素的质量分数为54.9%，流程中的部分生成物已略去。

回答下列问题：

（1）A的电子式_____________。

（2）铁橄榄石的化学式_____________。

（3）写出C→F的离子方程式_____________。

（4）写出H→G的化学方程式_____________。

【答案】

Fe2SiO4或2FeO•SiO22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】其中A~J是中学化学中的常见物质，G是一种红褐色固体，G为Fe（OH）3，则H为Fe（OH）2，C为液体盐；D是一种难溶于水的含氧酸，D为H2SiO3，J是一种主要的温室气体，J为CO2，则I为硅酸盐，A的焰色反应呈黄色，A含有钠元素，因此I为Na2SiO3，则A为NaOH；E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生，则EB中均含有氯离子，根据流程图，B为HCl，C为FeCl2，则E为Cl2，根据上述分析，铁橄榄石中含有铁、硅元素，则铁橄榄石为含亚铁离子的硅酸盐，根据摩尔质量为204g·mol－1，其中铁元素的质量分数为54.9%，则1mol铁橄榄石含有2molFe，结合摩尔质量，铁橄榄石的化学式为Fe2SiO4。

（1）A为NaOH，A的电子式为

，故答案为：

；

（2）根据上述分析，铁橄榄石的化学式为Fe2SiO4，故答案为：

Fe2SiO4；

（3）C→F是亚铁离子被氯气氧化的反应，离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

（4）H→G是氢氧化亚铁被氧化的反应，化学方程式为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，故答案为：

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

9．化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。

（1）硅是无机非金属材料的主角。

请你举出两种含硅的材料名称________；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。

若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的离子方程式为________________________________________。

（2）氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是Cl2而是它和水反应生成的________（写化学式）。

缺铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。

当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_______________________________________。

（3）从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是________（填选项字母）。

A．铜和浓硫酸反应B．