高考化学硅及其化合物推断题的综合题试题含答案一

1、高考化学硅及其化合物推断题的综合题试题含答案(1)一、硅及其化合物1 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）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式_。【答案】 mg=sio 2h高温2sio4或 2mgo sio2si 2cosio2 2oh32o sio22c【解析】【详解】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18g

2、60g/mol 003mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐量=. = .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003mol76g mol 2 28g420g 228g 1 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠= ./= .，金属质量 = .-.= .溶液生成白色沉淀则判断为mg （oh）2，金属离子物质的量=3. 48g58g/ mol 0. 06mol ，质量为 0. 06mol 24g/ mol=1. 44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0. 03mol ，质量=0. 03mol 92g/ mol=2. 76g，金属质量

3、 4.20g- 2. 76g=1. 44g，物质的量=1. 44g 24g/ mol=0. 06mol ，得到 x 为 mg2sio4，则（ 1） x 的化学式是 mg 2sio4 或 2mgo sio2。（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是sio2 2oh =sio3 2 h2o。高温（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式sio2 2csi2co。2 有 a、 b、 c 三种不溶于水的固体。 a 是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的 1.375 倍。 b 固体能溶于热氢

4、氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀d。此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将 b 与石灰石、纯碱按比例混合加热得到c， c 在高温时软化，无固定熔点。（1）根据以上事实，形成单质a 的元素名称为 _， c 的名称为 _。（2） b 固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是_。（3）生成白色胶状沉淀d 的化学方程式是_。（4）由 b 制取 c 的化学方程式是 _。【答案】碳普通玻璃siona2sio3 2hcl=2nacl h2sio32 2naoh=na2sio3 h2ona2co3 sio2na2sio3 co2 、caco3 sio2cas

5、io3 co2 【解析】【分析】a 是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，这种气体为氧气密度的1.375 倍 (标准状况 )的气体，则该气体的相对分子质量=32 1.375=44，应是 co2，所以 a 为碳， b 固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸，则该酸应为硅酸，将b 与石灰石、纯碱按比例混合加热得到c， c在高温时软化，无固定熔点，该反应为工业制普通玻璃的反应，所以b 为sio2， c 为普通玻璃，据此答题。【详解】a 燃烧后生成的气体的相

6、对分子质量为32 1.375 44，且能使澄清石灰水变浑浊，该气体是二氧化碳，则a 为碳元素的一种单质。b 物质能与氢氧化钠反应，且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸，则b 为二氧化硅。二氧化硅与石灰石、纯碱混合加热生成的 c 在高温时软化且无固定熔点，可推知c 为普通玻璃；(1)根据以上事实，形成单质a 的元素名称为碳，c 的名称为普通玻璃；22232(2)b 为 sio ，其溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是sio 2naoh=na sio h o；(3)在 na2sio3 溶液中滴加稀hcl，生成白色胶状沉淀h2sio3 的化学方程式是na2sio32hcl=2nacl h2si

7、o3；22322323(4)由 sio 制取普通玻璃的化学方程式是na co siona sioco 、 caco232siocasio co 。3 短周期主族元素x yz w原子序数依次增大，xzw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

8、 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+2h222o2naoh+h +cl2c+sio2co +si8nh3+3cl2=6nh4cl+n2【解析】【分析】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。【详解】根据分析可知，

9、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+2h2o2naoh+h2 +cl2；(2)x h为 n h，其结构简式为nh -nh，每个氮原子形成三个化学键，n h的结构式为24242224；(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+sio2co +si；2(5)w 单质为氯气，氯气是毒性很大的窒息性

10、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， simgsio-2- h2o32h2o2

11、oh 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

12、，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 ； 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

13、色粉末3能够与氢氧化钠溶液反应考虑。5 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

14、写出该反应的化学方程式_。【答案】 2c+siosi+2co制半导体材料4fes +11o2fe o +8so消费中心 将气体 c 通入品红溶液中，溶液褪色，将溶液加22232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

15、，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 是 so2，因此化学方程式为2222324fes +11o2fe o +so ；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

16、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+5o4no+6h o，因此 b 是 nh ， c 是 no氨气分子是三角锥形；223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

17、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=no2+n2o，由于存在 2no2? n2o4 而容器内气体的压强略小于原来的2 。36a、 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

18、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。【答案】（ 1） cao（ 1 分）； co2+ca（ oh） 2=caco3 +h2o（ 2 分）（2） h2223 4分）（ 1 分）； 2cu+o2cuo（或者 3fe+2ofe o ）（ 2（3） co2+naoh=nahco3（ 2 分）【解析】试题分析：（ 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

19、化钙，所以b 的化学式是 cao， c 和 d 反应生成（2）若 a 是无色液体，则 a 是水。a 的化学方程式是co +ca（ oh） =caco +h o。2232d 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+o22cuo或者 3fe+2o2fe3o4。（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。考点：考查无机框图题推断7铁橄榄石是天然

20、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，均有白色沉淀产生。由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204g mol1，其中铁元素的质量分数为54.9%，流程中的部分生成物已略去。回答下列问题：（ 1） a的电子式 _ 。（ 2）铁橄榄石的化学式 _ 。（ 3）写出 c f的离子方程式 _ 。（ 4）写出 h g的化学方程式 _。【答案】fe 2sio4或22fe2+cl2=2fe3+2cl-2feo?sio4fe(

21、oh) 2+o 2+2h 2 o=4fe(oh)3【解析】其中 aj是中学化学中的常见物质，g是一种红褐色固体，g为 fe(oh) ，则 h为 fe(oh) ，c为32液体盐； d是一种难溶于水的含氧酸，d为 h2 32sio ， j是一种主要的温室气体，j为co ，则 i为硅酸盐， a的焰色反应呈黄色，a含有钠元素，因此i为na2sio3，则 a为naoh； e和 b分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生，则eb中均含有氯离子，根据流程图， b为 hcl， c为fecl22，则 e为 cl ，根据上述分析，铁橄榄石中含有铁、硅元素，则铁橄榄石为 含亚铁离子的 硅酸 盐，

22、根据摩尔质量为 204g mol1，其中铁元素的质量分数为54.9%，则 1mol铁橄榄石含有 2molfe，结合摩尔质量，铁橄榄石的化学式为 fe24sio 。(1)a为 naoh， a的电子式为，故答案为：；(2)根据上述分析，铁橄榄石的化学式为fe sio ，故答案为： fe sio ；2424(3)c f是亚铁离子被氯气氧化的反应，离子方程式为2+23+-2fe+cl =2fe +2cl，故答案为： 2fe2+23+-；+cl =2fe+2cl(4)h g是氢氧化亚铁被氧化的反应，化学方程式为4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3，故答案为： 4fe(oh)2+o2+2h2

23、o=4fe(oh)3。8 云母是一种重要的硅酸盐，它具有韧度、弹性、透明度、高介电强度、化学惰性和热稳定性。白云母可看作叶腊石中1/4的 si 被 al 所取代，再由 k 平衡其电荷后形成的。而叶取代，再由腊石可以看作 sio2 中有 1/3 的 si 被 alk 平衡其电荷形成的。(1)白云母写成氧化物形式的化学式为_。(2)研究表明，在硅酸盐中，al 很容易取代 si，取代后不会引起原硅酸盐结构大的变化。从立体几何的知识看，al与 si最直接的关系是 _ 。(3)黑云母的化学式为kmgalsi o(oh) ，在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土33102 ai2si2o5(oh)4 。

24、写出离子反应方程式 _。上述反应为什么能够发生_风化后 al 为什么不能以al3形式被地下水溶解 _【答案】 k2o3al2 o36sio22h2o al 与 si 的半径相近，插入后不会引起结构改变6mg2 14hco 4h碳酸2kmg3alsi3o10(oh)2 14h2co3 h2o=2k34sio4 al2si2o5(oh)4较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸中性条件下al3完全水解，主要以沉淀形式存在【解析】【分析】【详解】(1)由复杂硅酸盐改写成氧化物形式的一般原则是先写一系列金属氧化物，并按金属活动性顺序排列，较活泼的金属氧化物写在前面，再写sio2，含有氢元素的h2o 最后写，氧化物

25、之间加黑点隔开，各氧化物的系数均为整数，并写在相应氧化物前面，写成氧化物后，原化学式中的各元素、原子的个数比应保持不变，因此白云母写成氧化物形式的化学式为k2o3al2o36sio22h2o，故答案为：k2o3al2o3 6sio22h2o；(2)从立体几何的知识来看，由于al与 si 的半径相近，在硅酸盐中，al 插入后很容易取代 si ，不会引起原硅酸盐结构大的变化，故答案为：al 与 si 的半径相近，插入后不会引起结构改变；(3)由题干信息可知，黑云母在水与二氧化碳的同时作用下，风化为高岭土 ai2si2o5(oh)4 ，反应的离子方程式为 2kmg3 alsi3o10(oh)2 14

26、h2co3 h2o=2k 6mg 214hco3 4h4sio4 al2 si2o5(oh)4 ，故答案为： 2kmg3 alsi3o10(oh)2 14h2co3h2o=2k6mg2 14hco 4h34sio4 al2si2o5(oh)4；上述反应中碳酸与黑云母反应生成了硅酸，因为碳酸的酸性比硅酸强，可以强酸制弱酸，所以上述反应可以发生，故答案为：碳酸较硅酸酸性强，强酸可取代弱酸；3完全水解，主要以al(oh) 3 的沉淀形式存在，因此风化后al 为什么由于中性条件下 al不能以 al3 形式被地下水溶解，故答案为：中性条件下al3 完全水解，主要以沉淀形式存在。9 “生活无处不化学”，回

27、答下列问题：（ 1）用白醋浸泡开水壶，第二天发现壶内水垢消失，开水壶又光洁如新了（水垢的主要成分是碳酸钙等）。该离子反应方程式为_。（2）食盐不慎洒落在天然气的火焰上，观察到的现象是_，该变化称为_反应。（3）沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是_。（ 4）面包在制作时会加入小苏打，利用其加热产生气体的性质，可将小苏打作为膨松剂，该反应的化学方程式是 _ 。（ 5）光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是_（填化学式）。（ 6）赏心悦目的雕花玻璃是用 _（填名称）对玻璃进行刻蚀而制成的。（ 7）使用“ 84”消毒液（含 naclo）时，按一定比例将它与水混合，并在空气中浸泡一

28、段时间，使 naclo 与 h2o 及空气中的 co2 充分反应，以达到杀菌消毒的效果更好的目的。将该反应的离子方程式补充完整：1clo1co21h 2o= _+_。【答案】 caco3 2ch 3cooh=ca 22ch 3cooh 2o+co 2火焰变成黄色焰高温高温色 3fe 4h 2 o(g)fe3o 4 4h 2 或 (3fe+2o2fe3o4)2nahco3 na2 co3 h 2 o+co 2sio2 氢氟酸 hclo hco3【解析】【详解】：(1) 发生反应为caco+2ch3cooh(ch3 coo)2ca+h2o+co2，其离子反应为32+caco3+2ch3coohca +2ch3coo +h2o+co2，故答案为： caco3+2ch3cooh ca2+2ch3coo+h2o+co2；(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上，观察到的现象是火焰变成黄色，该变化称为焰色反应，故答案为：火焰变成黄色；焰色；(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是高温高温3fe+4h2o(g)fe3 o4+4h2，故答案为：3fe+4h2o(g)fe3o4+4h2；(4)面包在制作时会加入小苏打，利用其加热产生气体的性质，可将小苏打作为膨松剂，