高考化学二模试题分类汇编硅及其化合物推断题综合附答案.docx

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高考化学二模试题分类汇编硅及其化合物推断题综合附答案

2020-2021高考化学二模试题分类汇编——硅及其化合物推断题综合附答案

一、硅及其化合物

1．A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。

阴离子

Cl－、SiO32-、OH－、NO3-

阳离子

H＋、Ag＋、Na＋、K＋

已知：

A溶液呈强酸性，且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀，B的焰色反应呈黄色。

回答下列问题：

（1）写出A、B、C、D的化学式：

A______，B_____，C____，D____。

（2）写出A溶液与B溶液反应的离子方程式：

__________。

（3）请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号：

溶液

A

C

D

试剂瓶序号

___

___

___

【答案】HClNa2SiO3AgNO3KOHSiO32-＋2H＋=H2SiO3↓①③②

【解析】

【分析】

A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同，A溶液呈强酸性，则A为盐酸或硝酸，B的焰色反应呈黄色，则B中含有Na元素，A能和B反应生成白色沉淀，则B为Na2SiO3；盐酸能和AgNO3反应生成白色沉淀，所以C为AgNO3，则A为HCl，根据四种化合物中阴阳离子各不相同，则D为KOH。

【详解】

（1）根据以上分析知，四种物质化学式分别为HCl、Na2SiO3、C为AgNO3、D为KOH；

（2）A是HCl、B是硅酸钠，二者反应生成硅酸沉淀和氯化钠，离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓；

（3）A是HCl、C为AgNO3、D为KOH，KOH能和二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠，不能用含有玻璃塞的试剂瓶盛放；硝酸银见光易分解，应该放置在棕色试剂瓶中；盐酸不分解，且和玻璃中成分不反应，所以放置在一般试剂瓶中即可，所以A、C、D选取试剂瓶序号为①③②。

【点睛】

含有钠元素的物质焰色反应为黄色，含有钾元素的物质焰色反应透过蓝色钴玻璃为紫色，钙元素的焰色反应为砖红色；玻璃中含有二氧化硅，能与碱性溶液发生反应，所以碱性溶液的试剂瓶不用玻璃塞。

2．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。

3．有一种矿石，经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12∶7∶16。

（1）用盐的组成表示其化学式：

___________。

（2）用氧化物的组成表示其化学式：

_______。

（3）该矿石的成分属于________（填物质的分类）。

（4）写出该矿石（氧化物形式）与盐酸反应的化学方程式：

______。

【答案】Mg2SiO42MgO·SiO2硅酸盐2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2

【解析】

【分析】

根据n=

及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算，得出正确结论；由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐。

【详解】

镁、硅、氧的质量比为12：

7：

16，则镁、硅、氧的原子个数比为

:

:

=2:

1:

4

（1）该矿石用盐的组成可表示为：

Mg2SiO4；

（2）该矿石用氧化物的组成可表示为：

2MgO•SiO2

（3）Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；

（4）Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2。

【点睛】

硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为：

活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水的顺序书写；注意：

①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前（活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物），非金属氧化物在后。

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+8Al

9Fe+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+A

Y+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+8Al

9Fe+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+CO2

MgO+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+H2

Cu+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+2C

Si+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．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为常见的化合物。

它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。

（1）当X、Y均为金属时，X的化学式为_____________，Z为____________（填名称）。

（2）当X为非金属且为气体，Y为金属且为紫红色时，X的化学式为___________，

A的化学式为___________。

（3）当X为金属、Y为非金属且为固体时，X与A反应的化学方程式为

__________________________________________。

（4）当X、Y均为非金属固体时，X与A反应的化学方程式为

___________________________________________。

【答案】Al氧气H2CuO2Mg+CO2

2MgO+CSiO2+2C

Si+2CO

【解析】

【分析】

Z为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2，X+A→Y+B的反应为置换反应，X、Y为单质，A、B为氧化物，据此答题。

【详解】

（1）当X、Y均为金属时，此反应应为铝热反应，则X为Al，Z为氧气，答案应为：

Al、氧气；

（2）当X为非金属且为气体，Y为金属且为紫红色时，Y为Cu，则X应为H2，答案应为：

H2、CuO；

（3）当X为金属、Y为非金属且为固体时，X应为Mg，Y应为C，该反应应是Mg和CO2的反应，反应的方程式为2Mg+CO2

2MgO+C；

（4）当X、Y均为非金属固体时，X应为C，Y应为Si，该反应应是C和SiO2的反应，反应的方程式为SiO2+2C

Si+2CO。

7．已知A、B、C、D组成的元素都属于短周期，它们之间的简单转化关系如图所示。

请按要求写出有关反应的化学方程式：

（1）若其中A、D为单质且同主族，B、C为氧化物：

（该反应在工业上有重要用途）。

（2）若A、D为常态下的气体单质且不同主族，B、C为化合物且B为水：

。

（3）若A、B、C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体：

。

（4）若A、D为固体单质且不同主族，B、C为氧化物：

。

【答案】（共8分）

（1）2C+SiO2

Si+2CO↑

（2）2F2＋2H2O===4HF＋O2

（3）SO2＋2H2S===3S＋2H2O

（4）2Mg+CO2

2MgO+C。

【解析】

【分析】

（1）A、D为单质且同主族，B、C为氧化物，A为C，B为SiO2，符合转化关系，D为Si，C为CO；

（2）A、D为常态下的气体单质且不同主族，B、C为化合物且B为水，A为F2，C为HF，D为O2，符合转化关系；

（3）A、B、C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体，H2S与SO2反应符合转化关系，D为硫；

（4）A、D为固体单质且不同主族，B、C为氧化物，Mg与CO2反应符合转化关系，A为Mg，B为CO2，C为MgO，D为C单质。

【详解】

（1）A、D为单质且同主族，B、C为氧化物，A为C，B为SiO2，符合转化关系，反应方程式为：

2C+SiO2

Si+2CO↑；

综上所述，本题正确答案：

2C+SiO2

Si+2CO↑；

（2）A、D为常态下的气体单质且不同主族，B、C为化合物且B为水，A为F2，C为HF，D为O2，符合转化关系，反应方程式为：

2F2+2H2O═4HF+O2；

综上所述，本题正确答案：

2F2+2H2O═4HF+O2；

（3）A、B、C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体，H2S与SO2反应符合转化关系，反应方程式为：

SO2+2H2S═3S+2H2O；

综上所述，本题正确答案：

SO2+2H2S═3S+2H2O；

（4）A、D为固体单质且不同主族，B、C为氧化物，Mg与CO2反应符合转化关系，反应方程式为：

2Mg+CO2

2MgO+C；

综上所述，本题正确答案：

2Mg+CO2

2MgO+C。

8．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

【解析】

【分析】

（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。

【详解】

：

（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

。

9．X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。

有关生产过程如下：

为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。

已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可做光导纤维。

按要求回答下列问题：

（1）C的空间构型为__________；X的化学式为__________。

（2）反应②的化学方程式为__________。

（3）反应⑦的离子方程式__________。

【答案】

（1）正四面体；Si3N4；

（2）SiCl4+8NH3=Si（NH2）4+4NH4Cl；（3）SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；

【解析】

试题分析：

I可做光导纤维，所以I是二氧化硅，则F是硅酸，H是硅酸钠.又因为F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化银，因此C是SiCl4，则A是硅，B是氯气。

根据X的性质可知，X是原子晶体，所以X是Si3N4。

由转化关系可知，SiCl4与NH3反应生成Si（NH2）4，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH4Cl；CO2是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸。

（1）由以上分析可知C为SiCl4，具有甲烷的结构，为正四面体，X为Si3N4；

（2）由转化关系可知，SiCl4与NH3反应生成Si（NH2）4，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH4Cl，故反应于的反应方程式为：

SiCl4+8NH3=Si（NH2）4+4NH4Cl；

（3）CO2是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸，反应舆的离子方程式为：

SiO32-+2H2O+2CO2=2H2SiO3↓+2HCO3-。

【考点定位】本题考查无机物的推断，硅及其化合物的性质。

【名师点晴】本题考查无机物的推断。

此类题的解答一般有以下步骤：

思维起点的选择：

思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：

解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：

将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。

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。

10．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。