2020-2021高考化学(硅及其化合物推断题提高练习题)压轴题训练含详细答案

1、2020-2021 高考化学 ( 硅及其化合物推断题提高练习题) 压轴题训练含详细答案一、硅及其化合物1 表是元素周期表的一部分，针对表中的-元素按要求回答下列问题：IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0 族234（ 1）在 -元素中，化学性质最不活泼的元素是 _（填元素符号），化学性质最活泼的金属元素是 _（填元素符号）。（2）在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是_，碱性最强的化合物的化学式是_。（3）氧化物属于两性氧化物的元素是_（填元素符号），写出该元素的最高价氧化物与NaOH 溶液反应的离子方程式_（ 4）比较元素的气态氢化物的稳定性： _；最高价氧化物对应水化

2、物的酸性强弱： _。（5）的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为_【答案】 Ar K HClO4KOH-22232 32Al AlO + 2OH = 2AlO+ H O SiO + 2NaOH = Na SiO+ H2O【解析】【分析】稀有气体性质稳定，除稀有气体同周期从左往右，同主族从下至上，非金属性增强。非金属性越强，单质越活泼，越易与氢气化合，生成的气态氢化物越稳定，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。同周期从右往左，同主族从上至下，金属性逐渐增强。金属性越强，单质越活泼，遇水或酸反应越剧烈，最高价氧化物对应水化物的碱性越强。【详解】（ 1）根据分析 -元素中，化学性质最不活泼的元素

3、是 Ar，化学性质最活泼的金属元素是 K；（ 2）根据分析， -元素中 Cl 非金属性最强，故在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是HClO4， K 金属性最强，碱性最强的化合物的化学式是KOH；（3）铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质，则氧化物属于两性氧化物的元素是Al，该-元素的氧化物与 NaOH 溶液反应的离子方程式 Al2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O；（4）非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氧的非金属较强，故水比氨气稳定，；（5）硅的最高价氧化物SiO2 与烧碱溶液反应的化学方程式为：SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +H2O。【点睛】非

4、金属性的应用中，需要注意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比，与氢化物的还原性呈反比，而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力，是物理性质。2A、 B、 C、 D、 E 五种物质之间的相互转换关系如图所示。已知：A 为单质，可用于制造计算机芯片， E 为无色有毒气体。回答下列问题：（ 1） B 在物质分类上属于 _( 填“酸性氧化物”或“碱性氧化物” ) 。（ 2）反应的化学方程式为 _。（ 3）反应的化学方程式为 _。（4）在 D 的溶液中通入过量CO2 气体的离子方程式为_。【答案】酸性氧化物SiO2高温高温2 -+2CSi+2CO233SiO +CaOCaSiOSiO+2H2 O+2CO2=

5、2HCO3 - +H2SiO3【解析】【分析】A 为单质，可用于制造计算机芯片，则A 为Si，E 为无色有毒气体，结合转化关系可知，B为 SiO2， SiO2 与碳反应生成Si、 CO，所以 E 为 CO； SiO2 与CaO反应生成C 为 CaSiO3； SiO2与 NaOH 反应生成 Na2SiO3 和水。据此解答。【详解】（1） B 为 SiO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；（2）反应是 SiO2与 C 反应生成 Si、 CO，其化学反应方程式为：高温2SiO +2CSi+2CO，高温故答案为： SiO2 2CSi 2CO+；（3）反应是 SiO23与 C

6、aO 反应生成 CaSiO ，其化学反应方程式为：高温高温CaSiO ；SiO +CaOCaSiO，故答案为： SiO +CaO2323（4） D 为 Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO2323，其离子方程式为：32-+2H223-+H23，故答案为：2NaHCO +H SiOSiOO+2CO =2HCOSiO2-+2H223-+H2 33SiOO+2CO =2HCOSiO 。3 某无色稀溶液X 中，可能含有下表所列离子中的某几种。现取该溶液适量，向其中加入某试剂 Y，产生沉淀的物质的量(n) 与加入试剂的体积(V) 的关系如图所示。(

7、1) 若 Y 是盐酸，所得到的关系图如图甲所示，则oa 段转化为沉淀的离子( 指来源于 X 溶液的，下同 ) 是 _，ab 段发生反应的离子是 _， bc 段发生反应的离子方程式是_。(2) 若 Y 是 NaOH溶液，所得到的关系图如图乙所示，则X 中一定含有的离子是_，假设 X 溶液中只含这几种离子，则溶液中各离子物质的量之比为_， ab段反应的离子方程式为_。【答案】2-2-+Al(OH) 3 =Al3+3H2OAl3+2+Cl-SiO3、 AlO233HMgNH 42:1:4:12CO+-NH +OHNH?H O432【解析】【分析】无色溶液中不可能含有Fe3+离子。（1）如果 Y 是盐

8、酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，当a-b 段时，沉淀的量不变化，盐酸和碳酸根离子反应生成气体，则溶液中不含镁离子、铝离子；当b-c 段时沉淀的质量减少，部分沉淀和盐酸反应，部分沉淀和盐酸不反应，说明溶液中有硅酸根离子和偏铝酸根离子，弱酸根离子和铵根离子能双水解，所以溶液中含有的阳离子是钠离子；（2）若Y 是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，当a-b 段时，沉淀的量不变化，氢氧化钠和铵根离子反应生成气体；当b-c 段时沉淀的质量减少，部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有铝根离子和镁离子，则溶液中不含硅酸根离子、碳酸根离子和偏铝酸根离子，所以溶液中含有的阴离子是氯离子。

9、【详解】（1）如果 Y 是盐酸，由图可知，向溶液中加盐酸，先生成沉淀后沉淀部分溶解，则溶液中可能含 SiO32- 、 AlO2-，不含 Al3+、 Mg2+； ab 段，沉淀的量没有变化，说明溶液中含有CO32-，盐酸和碳酸根离子反应，反应的离子方程式依次为CO32-+H+HCO3-和 HCO3-+H+H2O+CO2； bc 段 ,氢氧化铝沉淀与盐酸反应生成偏铝酸钠和水，硅酸沉淀不反应，沉淀部分溶解，反应的离子方程式为3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O，故答案为：SiO32 、 AlO2 ；CO32- ； 3H+ +Al(OH)3 =Al3+ +3H2O；（2）若 Y 是氢氧化钠

10、，由图可知，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、 Mg2+或两者中的一种，由于弱碱阳离子和弱酸的阴离子会双水解而不能共存，即溶液中不含 CO32-、 SiO3 2-、 AlO2- ，由于溶液一定要保持电中性，故溶液中一定含Cl-； ab 段，沉淀的量不变化，是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体：NH4+OH- NH3?H2O，即溶液中含NH4+； bc 段，沉淀的质量减少但没有完全溶解，即部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有 Al3+、Mg2+， bc 段的反应的离子方程式为Al（ OH）3 +OH- AlO2-2Al3+、 Mg2+、 NH4+、 Cl-；由

11、于溶液中有 Al3+、 Mg2+， oa 段+2H O，则 X 中一定含有的离子是转化为沉淀的离子是 Al3+、Mg2+， ab 段是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体，反应的离子方程式为 NH4+OH- NH3H2O；溶液中有Al3+、 Mg2+，即沉淀中含 Al（ OH） 3 和 Mg （ OH）?2，故 bc 段的反应离子方程式为Al（ OH） 3+OH- AlO2-+2H2O， NH4+反应需要 NaOH 的体积是 2V，由于 Al（ OH） 3 溶解时需要的NaOH 的体积是 V，则生成 Al（ OH） 3 需要的 NaOH的体积是 3V，而生成Mg（ OH） 2 和 Al（OH）3 共

12、消耗 NaOH 的体积为4V，则生成Mg（OH）2 需要NaOH 溶液的体积是V，则n（ Al3+）： n（ Mg 2+）： n（ NH4+） =2： 1：4，根据溶液要呈电中性，即有：3n（ Al3+） +2n（ Mg 2+） +n（ NH4+） =n（ Cl-），故n （Cl-）=12，即有： n（ Al3+） ： n（ Mg2+）： n（ NH4 +）： n（Cl-） =2： 1： 4：12，故答案为：Al3+、 Mg 2+、NH4+、 Cl-； 2： 1：4： 12； NH4+OH- NH3 ?H2O。【点睛】本题考查无机物的推断，注意根据溶液的颜色结合题给图象确定溶液中存在的离子，再

13、结合物质之间的反应来确定微粒的量是解答关键。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， SiMgSiO-2- H2O32H2O2OH SiO2=SiO3【解析】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

14、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10 g3.6gMgSiO 2H O，故=0.1mol，水的物质的量为=0.2mol ，因此化学式为100 g / mol18g / mol32答案为 Mg

15、 ； Si； MgSiO32H2O；(2)白色粉末3 为二氧化硅， 溶于 NaOH 溶液的离子方程式为2OH- SiO23 2- H2=SiOO，故答案为 2OH-232-2 SiO =SiOH O。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 图中 X、 Y、 Z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(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。回答下列问题：(1)元素X 在元素周期表中的位置为第_周期 _族。(2)一定条件下

16、，Z 能与H2 反应生成ZH4，写出Z 与NaOH 反应的化学方程式_(3)写出由Y 与NO、 H2O 生成D 反应的化学方程式：_ 。(4)X 在高温下能与水蒸气反应，请写出该反应的化学方程式：_(5)向含 4mol D 的稀溶液中，逐渐加入X 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。_【答案】四 Si+2NaOH+H3Fe +2O=Na2 SiO3+2H2 4NO+3O2+2H2O=4HNO34H2OFe3O4 + 4H2【解析】【分析】A 俗称磁性氧化铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，

17、能与氢氟酸反应，则E 是SiO2，根据转化关系，可知X 为铁、 Y 为 O2、 Z 为 Si、 D 为 HNO3、 M 为 Na2SiO3 、G 为Fe(NO3)3， R 为 H2SiO3 。【详解】A 俗称磁性氧化铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E 是SiO2，根据转化关系，可知 X 为铁、 Y 为 O2、 Z 为 Si、 D 为 HNO3、 M 为 Na2SiO3 、G 为Fe(NO3)3， R 为 H2SiO3；(1)元素 X 为 Fe，核电荷数为26，其在元素周期表中的位置为第四周期族；(2)Z 为 Si，能溶于NaOH 溶液生成硅酸钠、氢气

18、和水，发生反应的化学方程式为Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2；(3)Y 为 O ， NO 与 O按一定比例通入水中生成HNO ，发生反应的化学方程式2234NO+3O +2H O=4HNO ；223(4)Fe 在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3Fe +4H OFe O + 4H ；2342(5)铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段Fe2+的量为 0，随着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+，故 Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令 Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子

19、转移守恒可知， NO 的物质的量 = xmol2 ，根据 N 元素守恒可知：xmol2+2x mol=4 mol ，解得33x=1.5，根据电子转移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知开始产生NO 时 Fe 的物质的量等于 Fe3+的物质的量，即为1.5mol 2 =1mol ，故 n(Fe2+)随 n(Fe)变化的示意图为：3。6 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：f 是制造光导纤维的(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： _ ； _ 。【答案】 SiH

20、2O2Mg CO 2C 2MgOC H 2O(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 SiO 2 ，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质，c是 Fe 3 O4 ，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 SiO 2，氧化物c 是一种具有磁性的黑色物质， c是 Fe 34，反应 2Mg2342O COC 2MgO，反应 Fe O 2C2CO 3Fe，反应3Fe 4H2O（ g）Fe3O4 4H2，反应 CH2O(g)CO H2，反应2CSiOSi 2CO。2（1）根据反应物质的化学式：单质F 为 Si ，结合反应氧化物d

21、 为 H2O 。（2）反应和的化学方程式：2Mg COC 2MgOC H O(g)CO H 。2227 （ 15 分）材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。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、抗氧化的特征。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的。下图虚线框内的其它转化是为探究 C 的组成而设。 G、 F、 H 均为难溶于水的白色固体；图中 C、 H、 K 均为含 A 元素。其余物质均为中学化学中常见物质。请回答下列问题：（1）实验室通常用 MnO2制取气体 B，发生该反应的化学方程式为 ，为防止气体 B 污染环境通常用（填化学式）溶

22、液吸收，反应的离子方程式为（2）化合物 H 与碳混合加强热可制得单质A，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为（ 3）写出反应的化学方程式3D=K+8X,K的化学式为， X 的化学式为。（4） K 抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，K 与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐，此盐中存在的化学键类型有。（5）写出反应的化学方程式。【答案】（ 1） MnO+4HCl( 浓 )MnCl + Cl+2 H O；（ 2分） NaOH；（-21 分） Cl +2 OH =2222-Cl + ClO + H O；（ 2 分）2（ 2） 1:2 （2 分）（ 3） Si 3N4，（ 2 分） NH3；（ 2 分）（4

23、）离子键、共价键（或极性共价键）（2 分）（ 5） SiCl 4+ 8NH3= Si(NH 2) 4+4NHCl. （ 2 分）【解析】试题分析： G、 F、 H均为难溶于水的白色固体， E 与硝酸银溶液产生白色沉淀，则 G是氯化银沉淀，氯化银不溶于稀硝酸，说明 E 中含有氯离子； H 是白色固体，与氢氧化钠溶液反应，而与氢氧化钠溶液反应的白色固体可能是二氧化硅、氧化铝，但 A 元素是非金属元素，所以 H 是二氧化硅，所以 F 是硅酸， I 是硅酸钠。则 C 是氯化硅， B 是氯气。氯化硅与过量氨气反应生成 D是 Si(NH 2) 4。（ 1）实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，化学方程式为

24、MnO2+4HCl( 浓 )MnCl2+Cl 2 +2 H 2O；氯气有毒，通常用NaOH溶液吸收，生成氯化钠、次氯酸钠、水，离子方程式为 Cl 2+2 OH- = Cl - + ClO - + H 2O；（ 2 ） 二 氧 化 硅 与C 在 高 温 下 发 生 置 换 反 应 生 成Si和CO， 化 学 方 程 式 为SiO2+2C2CO +Si 该反应的氧化剂是二氧化硅，还原剂是C，所以氧化剂与还原剂的物质的量比为1:2；（3）反应的化学方程式3D=K+8X，K 由两种非金属元素组成，根据元素守恒，则K 中含有3 个Si原子，所以K 是 Si 3N4，其余原子在X 中，所以X 是NH3；（

25、4） Si 3N4 与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐，该气体是SiF 4，则盐是NH4F，铵盐中含有离子键、共价键；（ 5 ）反应是氯化硅与过量的氨气反应生成Si(NH 2) 4和氯化铵，化学方程式是SiCl4+8NH3= Si(NH2) 4+4NHCl.考点：考查物质的推断，化学性质的应用，化学方程式、离子方程式的书写8 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

26、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 Al 3+3H 2OAl 2O3+2NaOH 2NaAlO 2+H 2O；2Al+2NaOH+2H 2O=2NaA1O 2+3H 22Cl 2+2Ca(OH) 2=CaCl 2+Ca(ClO) 2+2H 2OSiO2+4HF=SiF 4 +2H 2ONa 2SiO3+2CO2+2H 2O=H 2SiO 3 +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

27、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3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是+3Al(OH)3H +Al(OH)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

28、+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=SiF +2H2O；答案为： SiO2+4HF=SiF +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 Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3；答案为： Na

29、2 SiO3+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Na2SiO 3+CO 2+H2 O=H 2SiO 3 +Na2CO3，解题时，对关键词“过量”一定要引起高度重视。9 金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。（1） Na 的一种化合物常用于潜艇中处理CO2和供氧，它处理2CO 的化学方程式为_ 。（2）缺铁性贫血患者应补充Fe2 ，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用_。（3）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填

30、化学式），它能杀菌消毒是因为有_性。（4）人们常常选用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生的化学方程式是_ 。（5）许多人喜欢佩戴玉石饰品。玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉(Ca2Mg5H2Si8O24)可表示 为复杂氧化物形式2CaO5MgO8SiO2 H2O，则南阳玉 (CaAl2Si2O8)表示为复杂氧化物形式是_。（6）向一铝制易拉罐中充满 CO2后，再往罐中注入足量的质量分数为20%的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象，易拉罐又鼓胀起来的原因是_( 用化学方程式表示 )【答案】 2Na2 2223242O +2

31、CO =2Na CO +O 保护 FeSO 不被空气中的氧气氧化Ca(ClO) 强氧化SiO +4HF=SiF +2H OCaOAlO 2SiO2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H22223222【解析】【分析】（ 1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；（ 2）亚铁离子具有还原性，易被氧化；（ 3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙；它能杀菌消毒是因为有强氧化性；（ 4）玻璃上雕花时发生氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；（ 5）根据硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物 ?金属氧化物 ?非金属氧化物 ?水，注意质量守恒进行解答；（ 6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起。【详解】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式：2CO2+2Na2O2=2Na2 CO3 +O2；（ 2）亚铁离子具有还原性，易被氧化，故答案为保护