2020-2021高考化学复习《硅及其化合物推断题》专项综合练习及详细答案

1、2020-2021 高考化学复习硅及其化合物推断题专项综合练习及详细答案一、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物的酸性强弱：

2、 _。（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是 Ar，化学

3、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】非金属性的应用中

4、，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。2 已知：甲、乙、丙、丁为常见化合物，A、 B 为单质，相互转化关系如图。其中甲是天然气的主要成分。回答下列问题：（1）丁物质的名称：_，丙物质的化学式：_ 。（2）检验化合物乙的化学方程式：_ 。（3）试剂 X 可能的化学式：_、 _(要求：所选物质类别不同)。（ 4）通过分析表明：燃料充分燃烧的条件之一是_ 。（ 5）取变红溶液于试管中加热，观察到的现象有_ 。【答案】水COCO2Ca(OH)2=CaCO3 H2OO2CuO充足的氧气红色溶液变成紫色，有气泡冒出【解析】

5、【分析】甲是天然气的主要成分，则甲是甲烷，甲与A， B 与 A 能燃烧，则A 是氧气，丁电解生成A、 B，则 B 是氢气，丁是水，乙与水加入紫色石蕊试液后溶液变红，则乙是二氧化碳，丙与乙可以相互转化，则丙是一氧化碳，据此分析解答。【详解】(1)根据分析可知丁是水，丙是CO，故答案为：水；CO；(2)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水，反应方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2 O；(3)由丙转化到乙，则试剂X 可以是氧气，也可以是氧化铜等物质，所属的类别分别是单质和氧化物；故答案为：O2； CuO；(4)通过分析表明 :燃料充分燃烧的条件之一是要有充足的氧气；故答案为：充足

6、的氧气；(5)取变红溶液于试管中加热会发生碳酸分解的过程，故可以观察到的现象是红色溶液变成紫色，有气泡冒出；故答案为：红色溶液变成紫色，有气泡冒出。3 在下列物质的转化关系中， A 是一种固体物质， E 是一种白色沉淀，据此填写下列空白：(1)B 的化学式是 _， B 在固态时属于 _晶体， 1mol 含有的共价键数目是_NA。(2)E 的化学式是 _。(3)B 和 a 溶液反应的离子方程式是_(4)A 和 a 溶液反应的化学方程式是_【答案】 SiO2原子232 2OH SiO 32 H 224 H SiOSiOO Si 2NaOHH ONa2SiO 3 2H 2【解析】【分析】A 是一种固

7、体单质，与氧气反应得到B 为氧化物， E 是一种白色沉淀且不溶于盐酸，E 加热分解得到 B ，所以 E 为 H2SiO 3，结合转化关系，可知 A 为 Si，B 为 SiO 2， a 为强碱溶液，如 NaOH 溶液， G 为 Na2SiO 3， D 为 H2O， F 为 H 2。【详解】（1）由上述分析可知，B 是 SiO 2， SiO2 由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键，1mol 含有的共价键数目是 4NA。故答案为： SiO 2；原子； 4；（2）由上述分析可知，E 为 H2SiO 3，故答案为： H 2SiO 3；

8、（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应的离子方程式为：2SiO 2+2OH=SiO 3+H2O；故答案为： SiO 2=SiO3 22+2OH+H O；（4） Si 与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO3+2H 2，故答案为： Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO3+2H 2。【点睛】本题考查无机物推断， B 为氧化物、 E 为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质。4 在下列物质的转化关系中，A 是一种固体单质，且常作半导体材料，E 是一种白色沉淀， F 是最轻的气体单质。据此填写：（1） B 的化

9、学式是 _，目前在现代通迅方面B 已被用作 _主要原料。（2） B 和 a 溶液反应的离子方程式是_ 。（3） A 和 a 溶液反应的离子方程式是_ 。（4） C 和过量盐酸反应的离子方程式是_ 。【答案】 SiO2 制光导纤维 H2O=SiO3 2- 2H2SiO2 2OH =SiO3 2- H2OSi2OHSiO32- 2H =H2 SiO3【解析】【分析】A 是一种固体单质，且常作半导体材料，则A 是 Si，所以 B 为 SiO ，由图中转化关系可知2E 为 H SiO ，a 为 NaOH， C 为 Na SiO ， D 为 H O，由于 F 是最轻的气体单质，则F 为 H 。23232

10、2【详解】A 是一种固体单质，且常作半导体材料，则A 是 Si，所以 B 为 SiO ，由图中转化关系可知2E 为 H SiO ，a 为 NaOH， C 为 Na SiO ， D 为 H O，由于 F 是最轻的气体单质，则F 为 H ，232322（1） B 的化学式是 SiO2，目前在现代通迅方面B 已被用作光导纤维主要原料；（2） B 和 a 溶液反应的离子方程式是SiO232- H2 2OH =SiOO；（3） A 和 a 溶液反应的离子方程式是Si 2OH H2O=SiO32- 2H2；（4） C 和过量盐酸反应的离子方程式是SiO2- 2H3=H2SiO3。5 如图所示物质的转化关系

11、中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀请回答下列问题：（1） B 的化学式是 _ ， 目前 B 已被用作 _的主要原料（2） B 和 a 溶液反应的离子方程式是_ （3） A 和 a 溶液反应的离子方程式是_ （4） C 和过量的盐酸反应的离子方程式是_ 【答案】SiO2 光导纤维2+H2O2+2H22SiO2 +2OHSiO 3Si+2OH +H2OSiO 3SiO3+23+2HHSiO 【解析】G和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀，可知E 可能为是硅酸， A 可能是硅，带入题目进行验证，a 溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液与

12、过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；因此A 是 Si 、 B 是 SiO2、 C 是 Na2 SiO3 或 K2SiO3 、 D 是 H2O、 E是 H 2SiO3 、 F 是 H2、 a 是 NaOH或 KOH。（1） B 的化学式是 SiO2， 目前 SiO2 已被用作光导纤维的主要原料；正确答案：SiO2 、光导纤维。（2） SiO2 与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，离子方程式是2SiO2+2OHSiO 3+H O；正确答案：2+H O。SiO +2OH SiO32

13、22（3） Si 和强碱溶液反应生成可溶性硅盐酸和氢气，离子方程式是Si+2OH +H2OSiO3222322+2H；正确答案： Si+2OH +H OSiO+2H。（4）硅酸盐与过量的盐酸反应生成白色沉淀硅酸，离子方程式是2 +H2SiO3；SiO3+2H正确答案： SiO2+3+2HHSiO 。236 单质 Z 是一种常见的半导体材料，可由X 通过如下图所示的路线制备，其中X 为 Z 的氧化物， Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：（1）能与 X发生化学反应的酸是_；由 X 制备 Mg 2Z 的化学方程式为 _。（2）由 Mg2Z 生成 Y 的化学反应方程式为 _， Y 分子的

14、电子式为 _。（3） Z、X 中共价键的类型分别是_。【答案】氢氟酸SiO2+MgO2 +Mg 2SiMg2 Si+4HCl=2MgCl2+SiH4非极性键、极性键【解析】【详解】单质 Z 是一种常见的半导体材料，则Z 为 Si， X 为 Z 的氧化物，则X 为 SiO2 ，Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y 为 SiH4，加热 SiH4分解得到 Si 与氢气。（1）能与 SiO2 发生化学反应的酸是氢氟酸；由SiO2 制备 Mg2Si 的化学方程式为：SiO2+4Mg2MgO+Mg 2Si。（ 2）由 Mg2Z 生成 Y 的化学反应方程式为： Mg 2Si+4HCl=2MgCl2+SiH

15、4， Y 为 SiH4，电子式为。（ 3） Z 为 Si，周期表中位于第三周期 IVA 族，其单质属于原子晶体，化学键类型为非极性共价键； X 为 SiO2，属于原子晶体，含有的化学键属于极性共价键。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

16、且不同主族， B、 C 为氧化物：。【答案】（共8 分）(1) 2C+SiO 2Si+2CO222(2)2F 2H O=4HFO222(3)SO 2H S=3S 2H O(4) 2Mg+CO2MgO+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 F ， C 为 HF， D2为 O2，符合转化关系；（3） A、 B、 C均为化合物且C为水，单质22D常态下为固体， H S 与 SO反应符合转化关系，D为硫；（4

17、） 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+SiO2Si+2CO；综上所述，本题正确答案：2C+SiO2Si+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+2H2O4HF+O2；综上所述，本题正确答案： 2F2+2HO4HF+O2；（3） A

18、、 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+2HS3S+2HO；综上所述，本题正确答案：SO2+2HS3S+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+CO2MgO+C；综上所述，本题正确答案：2Mg+CO2MgO+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：若 D 是单质，且与A 属于同一主族，则： 反应的化学方程式是_ 。D 的原子结构示意图是_。D 单质的一种重要用途是_ 。若 B 为黄色固体， D 为固体

19、化合物，则 该反应的化学方程式是_ 。 生产该工业品的工厂应建在离_较近的地方。 实验室检验C 的方法是 _ 。若 B 是一种有刺激性气味的气体，则B 的分子形状是_。 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_。 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+SiOSi+2CO制半导体材料4FeS2+11O22Fe2O3 +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NH

20、3 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+SiO2CO+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)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 FeS，C

21、 是 SO2，因此化学方程式为24FeS2+11O22Fe2O3+SO2；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；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)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+5O24NO+6H2O，因此 B 是 NH3， C 是 NO氨气分子是

22、三角锥形；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；NO 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=NO +N O，由于存在 2NO2? N O而容器内气体的压强略小于原来的22242 。39 已知 A 是灰黑色的硬而脆的固体，B 是气态物质， AE 各种物质的相互转化关系如下图所示。（1

23、）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 CA的化学方程式 _。【答案】 SiF42323442C+SiOSi+2CONa SiOH SiO或 H SiO【解析】【分析】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。【详解】(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)SiO在高温下和碳反应生成Si，反应的化学方程式为 2C+SiOSi+2CO。210 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AJ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