高考化学专题复习分类练习 硅及其化合物推断题综合解答题1Word格式文档下载.docx

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Si+2CO↑，故答案为：

Si+2CO↑；

（3）反应②是SiO2与CaO反应生成CaSiO3，其化学反应方程式为：

SiO2+CaO

CaSiO3，故答案为：

CaSiO3；

（4）D为Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：

Na2SiO3+2H2O+2CO2＝2NaHCO3+H2SiO3↓，其离子方程式为：

SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓，故答案为：

SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓。

2．探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：

请回答：

（1）X的化学式是__________。

（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是__________。

（3）白色沉淀用途广泛，请列举一例：

__________。

【答案】Mg2SiO4或2MgO·

SiO2SiO2＋2OH-=SiO32-+H2O优良的阻燃剂等

无机盐X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2，物质的量＝1.8g÷

60g/mol＝0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0.03mol，若为硅酸根离子其质量＝0.03mol×

76g/mol＝2.28g，金属质量＝4.20g-2.28g＝1.92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg（OH）2，金属离子物质的量＝0.06mol，质量为0.06mol×

24g/mol＝1.44g，不符合，则为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量＝0.03mol×

92g/mol＝2.76g，金属质量4.20g-2.76g＝1.44g，物质的量＝1.44g÷

24g/mol＝0.06mol，得到X为Mg2SiO4。

（1）X的化学式为，Mg2SiO4；

（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2＋2OH-＝SiO32-+H2O；

（3）氢氧化镁是优良的阻燃剂。

3．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Z、W均可形成酸性氧化物。

X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，YW是氯碱工业的主要原料，Z的最外层电子数为4，请回答以下问题：

（1）表示氯碱工业生产原理的化学方程式为____________________________________。

（2）X的另一种氢化物X2H4可作为火箭推进器燃料，其结构式为__________________。

（3）Y的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为___________。

（4）Z的氧化物属于晶体，工业制备Z单质的化学方程式为________________________。

（5）W单质是毒性很大的窒息性气体。

工业上用X气态氢化物的浓溶液检验W单质是否泄露，写出反应的化学方程式_________________________________________。

【答案】2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑

2C+SiO2

2CO↑+Si8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2

短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Z、W均可形成酸性氧化物。

X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在X为N元素；

YW是氯碱工业的主要原料，该物质为NaCl，则Y为Na、W为Cl元素；

Z的最外层电子数为4，原子序数大于Na，则Z为Si元素，据此进行解答。

根据分析可知，X为N元素，Y为Na，Z为Si，W为Cl元素。

（1）氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：

2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑；

（2）X2H4为N2H4，其结构简式为NH2-NH2，每个氮原子形成三个化学键，N2H4的结构式为

；

（3）Na的氧化物中既含离子键又含共价键的为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为

（4）Z为Si元素，其氧化物为SiO2，二氧化硅属于原子晶体；

工业上用碳与二氧化硅在高温下反应制取硅，该反应的化学方程式为：

2C+SiO2

2CO↑+Si；

（5）W单质为氯气，氯气是毒性很大的窒息性气体，X气态氢化物为氨气，氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，结合电子守恒、质量守恒配平该反应的化学方程式为：

8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。

【点睛】

本题考查元素周期表、元素周期律的应用的知识，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见化学用语的书写原则，物质的化学性质及物理性质，试题培养了学生的学以致用的能力。

4．设计如下实验探究某矿石（仅含四种短周期元素）的组成和性质，已知矿石含有一定的结晶水：

（1）矿石的组成元素是H、O和_____、______（填元素符号），化学式为_____________。

（2）白色粉末3溶于NaOH溶液的离子方程式是________。

【答案】Mg，SiMgSiO3·

2H2O2OH-＋SiO2=SiO32-＋H2O

根据流程图，矿石灼烧后生成无色气体1，冷凝后得到无色液体1，该无色液体为水，质量为3.6g，物质的量为0.2mol；

白色粉末2能够溶于过量盐酸，得到白色胶状沉淀2，和无色溶液3；

根据盐酸提供的氢离子和氯离子分析，白色胶状沉淀2可能是氯化银沉淀或硅酸沉淀；

白色胶状沉淀2灼烧得到白色粉末3，该物质能够溶于氢氧化钠溶液，说明白色粉末为二氧化硅，不可能为氯化银，因此白色胶状沉淀2为硅酸；

无色溶液3中加入过量氢氧化钠得到白色沉淀，说明白色沉淀3为氢氧化镁，5.8g氢氧化镁的物质的量为0.1mol，因此白色粉末2中含有4g氧化镁和6g二氧化硅，因此白色粉末2为硅酸镁。

（1）根据上述分析，矿石的组成元素是H、O、Mg和Si，硅酸镁的质量为10g，物质的量为

=0.1mol，水的物质的量为

=0.2mol，因此化学式为MgSiO3·

2H2O，故答案为Mg；

Si；

MgSiO3·

2H2O；

（2）白色粉末3为二氧化硅，溶于NaOH溶液的离子方程式为2OH-＋SiO2=SiO32-＋H2O，故答案为2OH-＋SiO2=SiO32-＋H2O。

点睛：

本题考查了物质的组成和性质的推断。

本题的难点是白色胶状沉淀2和白色粉末3的判断，可以根据反应物中有盐酸结合白色粉末3能够与氢氧化钠溶液反应考虑。

5．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+2C

Si+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＋SiO2

Si＋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＋SiO2

Si＋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。

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。

6．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。

若该元素用R表示，则A为R的氧化物，D与NaOH溶液反应生成C和H2。

（1）写出对应物质的化学式：

A__________；

C_________；

E_________。

（2）反应①的化学方程式为：

_____________________________________。

（3）反应④的离子方程式为：

（4）H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：

_________________________。

【答案】SiO2Na2SiO3H2SiO3（或H4SiO4）SiO2＋2C

Si＋2CO↑Si＋2OH－＋H2O===SiO32-＋2H2↑SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋HCO32-

或SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32-（写成H4SiO4同样给分）

试题分析：

非金属单质R能与NaOH溶液反应生成盐（Na2RO3）和氢气，则R为Si元素，由转化关系可知D为Si，A为SiO2，B为CaSiO3，C为Na2SiO3，E为H2SiO3，

（1）由以上分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，故答案为SiO2；

Na2SiO3；

（2）反应①的化学方程式为2C+SiO2

（3）反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑；

（4）H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。

考点：

以硅为载体考查了无机物的推断

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：

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

。

8．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。

（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+3Fe3O4

9Fe+4Al2O3（需加入反应条件）

（4）

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。

（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：

（3）铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式为：

8Al+3Fe3O4

9Fe+4Al2O3。

9Fe+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：

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：

9．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。

考查无机框图题推断

10．请按要求完成下列各题：

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________

（2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________

（3）将一小块钠投入到盛

溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________

（5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________

（6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________

【答案】S+2H2SO4

3SO2↑+2H2OSiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-2Na+2H2O+Cu2+═Cu（OH）2↓+H2↑+2Na+Ca（OH）2+Mg2+=Mg（OH）2↓+Ca2+Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水；

（2）在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3；

（3）钠与硫酸铜溶液的反应实质为：

钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀，据此写出反应的离子方程式；

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg（OH）2和Ca2+；

（5）酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水；

（6）铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水，发生反应的化学方程式为S+2H2SO4

3SO2↑+2H2O；

（2）在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3，发生反应的离子方程式为SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-；

（3）钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应的离子方程式为：

2Na+2H2O+Cu2+═Cu（OH）2↓+H2↑+2Na+；

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg（OH）2和Ca2+，反应的离子方程式为Ca（OH）2+Mg2+=Mg（OH）2↓+Ca2+；

（5）酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水，离子方程式为Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；

（6）铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2。