2020-2021高考化学备考之硅及其化合物推断题压轴突破训练∶培优篇附答案解析一

1、2020-2021 高考化学备考之硅及其化合物推断题压轴突破训练培优篇附答案解析 (1)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

2、化物的酸性强弱： _。（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 hclokoh-+ h2o sio2 + 2naoh = na2sio34al alo23 + 2oh = 2alo2+ 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

3、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 +2h o。【点睛】非金属性

4、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。2 如图五角星上排列的 a、 b、 c、d、 e 五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。a、 c、 e 均为氧化物， a 是人体呼出的气体之一；在实验室中b 可以用来制取a，而 d 可以用来检验 a；c 和 e 反应能生成 d。(1)写出下列物质的化学式：a_，d_；(2)b 除了制取 a 之外的另一种用途是 _ ；(3)c 和 e 反应的化学方程式为 _(4)这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是_。【答案

5、】 co2222ca(oh) 用于金属表面除锈 (制造药物、可帮助消化等 ) cao h o=ca(oh)分解反应和置换反应【解析】【分析】a 是人体呼出的主要气体，则a 为二氧化碳，在实验室中b 可以用来制取a，而 d 可以用来检验 a ，则 d 为氢氧化钙， b 与 d 可反应，则 b 为盐酸； e 与 b, e 与 c 都反应，且 a 、 c、 e 均为氧化物， e 与 c 反应生成的 d 为碱，则 c 为水， e 为氧化钙；【详解】(1) 根据上述分析可知： a 为 co2， d 为 ca(oh) 2；答案： co2 ； ca(oh)2 ；(2)根据上述分析可知b 为盐酸，盐酸除用来制

6、取二氧化碳外，还用来除去铁制品表面的铁锈；答案：用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等 )；(3)根据上述分析可知c 为水， e 为氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，其化学方程式为caoh2222o=ca(oh)；答案： cao h o=ca(oh) ；(4) 该五角星的位置中有化合反应，如h2o 与 cao、 co2 的反应都是化合反应；co2 与ca(oh)2 的反应是复分解反应， hcl 和 cao、 ca(oh)2 的反应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。答案：分解反应和置换反应。3 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

7、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 分子的电子式为 _。（3） z、x 中共价键的类型分别是_。【答案】氢氟酸sio222224非极性+mgo+mg simg si+4hcl=2mgcl +sih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 sih44si 与氢气。，加热 sih 分解得到（1）能与 sio2发生化

8、学反应的酸是氢氟酸；由22si 的化学方程式为：sio 制备 mgsio2+4mg2mgo+mg 2si。（ 2）由 mg2z 生成 y 的化学反应方程式为： mg 2si+4hcl=2mgcl2+sih4， 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。4 已知 a、 d 为常见单质，各物质发生如下框图所示变化，回答下列问题：(1)若 a、 d 为短周期同主族非金属元素的单质，则a 元素在周期表中的位置为的晶体类型是 _，请写出 a+bc+d 的

9、化学方程式 _。_， d(2)若 b 为气体，其标准状况下密度为1.964g?l-1， c 为白色固体，可用来制作耐高温材料。 则 b 的电子式为 _， c中含有的化学键是_(填写 “离子键或者共价键”)。(3)若 a 为生产生活中用量最大的金属，b 在常温下为无色液体，写出c(金属元素有两种不 同化合价 )与盐酸反应的离子反应方程式 _。若以a 和石墨 棒为电极，nacl 溶液为电解质溶液构成原电池，请写出石墨电极的电极反应式_。【答案】第二周期第iva族 原子晶体siosi+2co离子键2+2cfe3 o4+8h+=fe2+2fe3+4h2o o2+2h2o+4e- =4oh-【解析】【详

10、解】(1)若 a、 d 为短周期同主族非金属元素的单质，由转化可知b、 c 属于氧化物， a 与 b 的反应属于置换反应，可推知a 为碳、 b 为 sio2、 c 为 co、 d 为 si，则 a 元素在周期表中的位置为：第二周期第iva 族，硅的晶体类型是原子晶体，a+bc+d 的化学方程式：sio +2csi+2co；2(2)若 b 为气体，其标准状况下密度为1.964g?l-1， b 的相对分子质量 =22.4 1.964=44，c 为白色固体，可用来制作耐高温材料，则a 为 mg 、 b 为 co2、 c 为 mgo、d 为碳， b 的电子式为， c(mgo)中含有的化学键是：离子键；

11、(3)若 a 为生产生活中用量最大的金属，b 在常温下为无色液体，则a 为 fe、 b 为 h2o、 c为 fe3 42，c 与盐酸反应的离子反应方程式：3 4+2+3+2o，若以 feo 、 d 为 hfe o +8h =fe +2fe +4h和石墨 棒为电极， nacl 溶液为电解质溶液构成原电池，石墨电极为正极，发生还原反应，氧气获得电子市场氢氧根离子，电极反应式为：o22-。+2h o+4e =4oh【点睛】本题考查无机物的推断，题目涉及中学常见的特殊置换反应，需要学生熟练掌握元素化合物知识，熟记中学常见的连线反应、三角转化、特殊置换反应、特殊现象反应、某些无机物与有机物的反应等。5a

12、， 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。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。a 为地壳中含请回答：（ 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】casio323232-sio +2naoh=nas

13、io +h osio-c,d+2co2+2h2o=h2sio3 +2hco3【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sio， e 为 co；由 “ b+naoh d+h o”可得 d 为 na sio ；由 “ b+cao c”可得 c 为 casio ；22233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： casio；3（3） b 为 sio2， 与 naoh 溶液反应生成n

14、a2sio3 和水，该反应的化学方程式为：sio2+2naoh=na2sio3+h2o；（4）往d（ na2322323sio ）溶液中通过过量co后，由于 h co的酸性比 h sio强，故反应生成232过量，则反应生成3-， 故该反应的离子方程式为：32-h sio ；由于 cohcosio22233-；+2co +2h o=h sio +2hco（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

15、；故答案为： cd。6a、 b、 c、 d、 e 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。a 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：(1)形成单质 a 的原子的结构示意图为_，它的最高化合价为_。(2)b 的化学式 (分子式 )为 _，b 和碳反应生成a 和 e 的化学方程式是_ 。(3)c 的化学式 (分子式 )为_ ，d 的化学式 (分子式 )为 _。【答案】+4sio2sio2+2csi+2co casio3na2sio3【解析】【分析】a 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，可确定a 是 si 单质，它可由 sio2 和 c 在高温条件下反应制取，则b 为 s

16、io2， e 为 co， c 为casio3， d 为 na2sio3，结合对应的物质的性质以及题目要求可解答该题。【详解】根据上述分析可知a 是 si 单质， b 是 sio2，c 为 casio3， d 为 na2sio3， e 为 co。(1)si 是 14 号元素，形成单质a 的原子结构示意图为； si 原子最外层有4 个电子，由于原子最外层电子数等于该元素的最高正化合价，所以si 元素的最高正化合价为+4价；(2)根据上述推断可知b 为二氧化硅， b 的化学式为sio2；二氧化硅和碳在高温下反应生成硅单质和一氧化碳，反应的化学方程式是：sio2+2csi+2co；(3)c是硅酸钙，化

17、学式为casio3； d 为硅酸钠，其化学式na2sio3 。【点睛】本题考查无机物的推断的知识，侧重硅及其化合物转化的考查，把握地壳中元素的含量推断 a 为解答的突破口，注意性质与用途的关系。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

18、主族，b、 c 为氧化物：。【答案】（共8 分）(1) 2c+sio 2si+2co222(2)2f2h o=4hfo(3)so2 2h2s=3s 2h2o(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 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

19、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、 b、 c均为化合

20、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+2h s3s+2h2o；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（ 14 分）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、抗氧化的特性。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的，图中 c、 m、 k 均含 a 元素， m 的分子式为 a（nh2 ）4

21、； e 为不含 a 元素的氢化物，在空气中易形成白雾； g、 f 均为难溶于水的白色沉淀，h 为氧化物， j为气体；其余物质均为中学化学中常见物质。（提示：nh3 和 h2o 的化学性质在某些方面相似）请回答下列问题：（1）写出指定物质的化学式：a， c， f。（2） k 的化学式为。（3）写出图中下列序号的化学方程式：反应 ；反应 。（4）写出图中反应 的离子方程式：。【答案】（ 14 分）（ 1）si （ 2 分）； sicl4 （ 2 分）； h2sio3（h4sio4） （ 2 分）；（ 2） si3n4（ 2 分）（ 3） si 2naoh h2o na2sio3 2h2（ 2 分）

22、 sio 2 2naohna2sio3 h2o （ 2分）（ 4） sio 3 2 2co2 2h2o h2sio3 2hco3 （ 2 分）【解析】试题分析：根据题中各种物质之间的转化关系，f 均为难溶于水的白色沉淀，h 为氧化物， h 与 naoh 溶液发生反应产生i，i 与过量的 co2 发生反应产生f，数目f 是弱酸，而且不稳定，受热发生分解反应，结合化合物a 可谓形成四个共价键可知a 元素为 si 价化合物， c、 h、 k 均含有a 元素， k 抗腐蚀能力强，氮溶液被氢氟酸腐蚀，数目k 中含有si 元素，由此可取代a 是 si，h 是 sio2，i 是 na2sio3，则 f 是

23、h2sio3， e 为不含 a 元素的氢化物，在空气中易形成白雾；e 与 agno3 溶液发生反应产生的f 为难溶于水的白色沉淀，则f是 agcl， e 是 hcl，所以 b 是 cl2。 c 是 sicl4， sicl4 与过量的 nh3 发生反应产生m 是 si3n4，k 是含有si 元素的两种短周期元素组成的新型无机非金属材料，具有超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性。则k 是si3n4。（ 1） a 物质的化学式：是si； c化学式是sicl4， f 是 h2 sio3，（ 2）k 的化学式为si3 n4；（ 3）图中 si 可以与 naoh 溶液发生反应产生氢气，反应

24、 的化学方程式是：si 2naoh h2232；反应 ona sio 2h是酸性氧化物 sio2与碱 naoh 发生反应，产生盐和水，反应的化学方程式是：2sio 2naohna sio h o；（ 4）由于酸性 hco h sio ，因此硅酸盐与碳酸发生反应产生硅2322323酸，由于 co2过量，因此反应产生的碳酸盐是酸式盐，图中反应32 是的离子方程式 sio2co22233 2h ohsio 2hco【考点定位】考查了物质转化关系和判断、物质化学式、化学方程式和离子方程式的书写的知识。【名师点睛】本题是无机元素及化合物的推断题，全面考查了元素及化合物的性质及应用，要掌握元素及化合物的结

25、构、性质、应用，同时把反应现象和题干信息充分结合，与材料及制取方法结合，注意物质的量的多少对反应及产物的影响。本题考查的非金属元素n、 cl、si 元素及其化合物的性质和应用的知识。从物质之间的转化关系中找准突破口，问题就会各个击破，迎仍而解。9 中国传统文化是人类文明的瑰宝，古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。回答下面问题：(1)我国最原始的陶瓷约出现在距今12000 年前，制作瓷器所用的原料是高岭士，其晶体化学式是 al4si4 o10(oh)8，用氧化物表示其组成为_。(2)本草纲目中记载：“(火药 )乃焰消 ( kno3)、硫磺、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者。 ”反 原理 ： s

26、+2kno3222_ ，反 +3ck s+n +3co， 反 的氧化 是 移 4mol 子 ，被 s氧化的 c 有 _mol 。(3)我国古代中 学著作新修本草 的 物有844 种，其中有关 “青 ”的描述 ： “本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色 。”我国早期科技 物理小适 -金石 有加 青 的景象： “青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。”青 就是 矾( feso“青 ”受 分解的化学方程式47h2 o)。根据以上信息，写出_ 。【答案】 al2o32sio22h2o s， kno31/6 或 0.17 或 0.1672feso47h2ofe2o3+so3 +so2 +14h2 o

27、【解析】【分析】(1)化学式改写成相 的氧化物的形式，按照活 金属氧化物? 活 金属氧化物?sio2?h2o的 序来 写，并要遵守原子守恒来分析解答；(2)反 程中，元素化合价升高的失 子做 原 生氧化反 ，元素化合价降低的做氧化 生 原反 ，反 中得 子数等于失 子数来分析 算；(3)本来 色，新出窟未 者，正如瑁璃 之赤色，青 厂气熏人，衣服当之易 ， 木不盛。 ”青 就是 ( feso4?7h2o)， 明分解生成了二氧化硫、三氧化硫、氧化 和水。【 解】(1) 的氧化物 al2o3，硅的氧化物 sio2， 的氧化物 h2 o， 根据活 金属氧化物 ? 活 金属氧化物 ?sio2 24 4 108可改成： 2al2 322?h o 得 序可知al si o (oh)o ?4sio ?4h o；(2)s+2kno3+3ck2s+n2 +3co2，反 中硫元素化合价0 价降低 -2 价，氮元素化合价+5 价降低 0 价，反 中做氧化 的是s、 kno3 ， 子守恒 算，碳元素化合