备战高考化学硅及其化合物推断题-经典压轴题一

1、备战高考化学硅及其化合物推断题- 经典压轴题 (1)一、硅及其化合物1a、 b、 c、 d、 e 五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用r 表示，则 a 为 r 的氧化物， d 与 naoh 溶液反应生成c 和 h2。请回答：(1)写出对应物质的化学式：a_ ； c_；e_。(2)反应 的化学方程式为 _ 。(3)反应 的离子方程式为 _ 。(4)h co 的酸性强于 e 的，请用离子方程式予以证明：23_ 。【答案】sio22323442si 2co sina sioh sio (或 h sio )sio 2c2oh232- 2h232- co222332

2、-32- 2co2h o=siosio h o=h sio co (或 sio2233-2h o=h sio 2hco )【解析】【分析】【详解】a、 b、 c、 d、e 五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素（用r 表示）的单质能与naoh 溶液反应生成盐和氢气，则可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，a 与焦碳高温下生成 d，则 a 为 sio2， d 为 si， c 为na2sio3，根据反应 或反应 都可推得 b 为 casio3，根据反应 推知 e 为 h2sio3；（ 1）由以上分析可知 a 为 sio2 ， c 为 na2sio3， e 为

3、 h2sio3；（2）反应 的化学方程式为2c+siosi+2co；（3）反应的离子方程式为si+2oh-232-2+h o sio+2h ；（4） h2co3 的酸性强于h2sio3 的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为sio2-2-3+co2+h2o h2sio3 +co3。2 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

4、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=

5、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。3 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， si mgsio-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

6、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，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

7、量为10g，物质的量为10 g=0.1mol，水的物质的量为3.6g=0.2mol ，因此化学式为mgsio32h2o，故100 g / mol18g / mol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-23 2-22oh sio =sio h o，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。4已知 a 与 d 均为非金属单质，其中a 有多种同素异形体，其转

8、化关系如下图。请回答：（1）反应 为工业制粗硅原理，写出e 的化学式：。（2）反应 的化学方程式为。【答案】（ 1） co； (2)2mg co22mgo c。【解析】试题分析：（1）反应 制取粗硅，常用c 和 sio2 的反应： 2c sio2si 2co， d 为非金属单质，则d 为 si， e 为 co；（ 2）c 和 o2 反应生成co2，反应 是： co； (2)2mg co22mgo c。考点：考查工业制硅、镁和co2 的反应等知识。5（1） x、 y、 z 都是短周期元素的单质，x 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍； y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之

9、比为3 ： 2； z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4 倍。则： 写出化合物甲的电子式_ ； 写出 z 与甲反应的化学方程式_ ；（ 2） x、 y、 z 都是非金属单质， x 是原子晶体， y、z 都是分子晶体， x、 y 都能与强碱溶液反应；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂。则： 写出 x 与 naoh 溶液反应的离子方程式_ ； 在 所得溶液中加入乙的溶液，观察到的现象_（ 3） .x、 z 是常见金属， z 与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在工业上常用于制取 z 单质。则： 写出乙与naoh 溶液反应的化学方程式_ ； 将等物质的量的

10、x 和 z 分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是 _ 。【答案】胶状沉淀【解析】【分析】2mg+co2+2h2产生白色2mgo+c si 2oh h2o sio3al 2o3 2naoh 2naalo2 h2o2:3（1）根据 x、 y、 z 都是短周期元素的单质，x 元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的 2 倍， x 为 c； y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2，所以y 为 o，氧元素形成的单质为o2 和 o3； z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍， z 为 mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧

11、化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；据以上分析进行解答；（2） x、 y、 z 都是非金属单质，x 是原子晶体， x 能与强碱溶液反应，所以x 为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则y 是氯原子， z 是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；据以上分析进行解答；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取z 单质，所以 z 是铝， x 是铁，乙是氧化铝，y 是氧气，符合上述转化关系；据以上分析进行解答。【详解】（1）根据 x、 y、 z 都是短周期元素的单质，x 元素原子的最外层电子数是其次

12、外层电子数的 2 倍， x 为 c； y 元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ： 2，所以y 为 o，氧元素形成的单质为o2 和 o3； z 元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍， z 为 mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；二氧化碳为共价化合物，碳氧原子间形成共价键，电子式；综上所述所，本题正确答案：；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：2mg+co2mgo+c；综上所述所，本题正确答案：2mg+co2mgo+c；（2） x、 y、 z 都是非金属单质，x 是原子

13、晶体， x 能与强碱溶液反应，所以x 为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则y 是氯原子， z 是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；硅与 naoh溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：2+2h2；si 2oh h2o sio3综上所述所，本题正确答案：2+2h2；si 2oh h2o sio3由于盐酸的酸性大于硅酸，所以硅酸钠溶液中加入盐酸，反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠，因此可观察到产生白色胶状沉淀生成；综上所述所，本题正确答案：白色胶状沉淀生成；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取z 单质，所以 z 是铝

14、， x 是铁，乙是氧化铝，y 是氧气，符合上述转化关系；氧化铝与naoh溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：al 2o3 2naoh2naalo2 h2o；综上所述所，本题正确答案：al 2o3 2naoh2naalo2 h2o；已知反应fe+h2so4=feso4+h2， 2al+3h2so4=al 2(so4) 3+3h2；根据反应关系可知，将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，生成氢气的量之比为：1：1.5 ，质量之比是1:1.5 ，整理为2:3 ；综上所述所，本题正确答案：2:3 。6图中 x、 y、 z 为单质，其它为化合物，它们之间存在如图转化

15、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） 1mol e 中含有mol化学键； m 中存在的化学键类型为；r 的化学式是 _ 。（ 2）一定条件下， z 与 h2 反应生成 zh4， zh4 的电子式为 _ 。（3）写出 a 与 al 反应转化为 x 的化学方程式。（4）写出 a 和 d 的稀溶液反应生成 g 的离子方程式并标出电子转移的方向和数目。【答案】（ 1） 4 离子键、共价键 h2sio3（或 h4sio4）（2）（ 3）8al+3fe3o49fe+4al2o3（需加入反应条件）（ 4）【解析】【分析】a 为

16、磁性氧化铁，即四氧化三铁，则于水的酸性氧化物，则为二氧化硅，【详解】x 为铁， y 为氧气， d 为硝酸， g 为硝酸铁， e 为不溶 z 为硅， m 为硅酸钠， r 为硅酸胶体。2”的结构为，在此结构片断中，含有的共价键数目为1(1)1 个“ sio2+4 =4，2则 1molsio2 中含有 4 摩尔 si-o 键。 m 为硅酸钠， na+与 sio32-之间存在离子键，sio32-内 si原子与 o 原子间存在共价键。na2 33发生复分解反应，生成的23sio 与 hnor 为 h sio （或h sio ）。答案为： 4；离子键、共价键；h sio (或 h sio )；442344

17、(2)二氧化硅和氢气反应生成四氢化硅，其电子式为：。答案为：；(3)铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式为：8al+3fe3o49fe+4al2o3。答案为：8al+3fe3o49fe+4al2o3；(4)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，离子方程式为：。答案为：。【点睛】无机推断题必须抓住突破口，抓住物质的特征，例如磁性氧化铁为四氧化三铁，酸性氧化物能和氢氟酸反应的物质为二氧化硅。红褐色沉淀为氢氧化铁等。有些反应的条件也可做为突破口，例如使用催化剂的反应有：7 6 分 物质 aj 均由短周期元素组成，并有如下图转化关系，a 是常见液体，d、f 为组成元素相同的无色气体， b、

18、 e、 g、 h是单质，且 e 是常见光太阳电池中的半导体材料，g、 h 呈气态，且 h呈黄绿色。请回答下列问题：（1） a 的电子式为。（2） i 的化学式为。（3） b 与 c 反应的化学方程式为。（4） h 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。【答案】（ 1）（ 2）sicl 4（ 3） 2c+sio2高温 si+2cocl（4） cl 2+2oh+clo +h2o【解析】试题分析： e 是常见光太阳电池中的半导体材料，应为硅，h 呈黄绿色，为氯气，b、c 是碳与二氧化硅， a 为水， d 为 co,f 为 co ， g为氢气， i 为四氯化硅， j 为氯化氢，（ 1） a2的电子式为；（

19、 2）i 的化学式为 sicl 4；（ 3） b 与 c 反应的化学方程式为高温si+2co；（ 4） h 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2c+sio2clcl+2oh+clo +ho22考点：考查无机元素推断，考查硅及其化合物的知识。8在下图所示的物质转化关系中，a 是海水中含量最丰富的盐，b 是常见的无色液体，f在 d 中燃烧发出苍白色火焰。h 可用于制造光导纤维，j 是一种乳白色凝胶状沉淀。(部分生成物和部分反应条件未列出) 请回答下列问题：（ 1）形成单质 d 的元素在周期表中的位置（ 2）形成 c、 d、 f 单质的元素半径由大到小的顺序(填写元素符号 )（3） c 长期暴露在空气中

20、，最终产物是（4） h 在高温下与碳反应方程式为，若转移4mol 电子参加反应的碳为mol。（5）写出反应 的离子方程式（6）写出反应 的化学方程式【答案】（ 1）第三周期第；（ 2） naclh；（ 3） na2co3（ 4）sio2+2csi+2co；（ 5） cl2+ 2oh-= cl + clo-+h2o（2 分）（ 6） na2sio3+ 2hcl = h2sio3 + 2nacl（ 2 分）【解析】试题分析：根据题意可知： a 是 nacl； b 是 h2o； c 是 na； d 是 cl2； e 是 naoh； f 是 h2； g 是 hcl； h 是 sio2； i 是 na2

21、 sio3； k 是 naclo； j 是 h2sio3。（ 1）形成单质 d 的元素在周期表中的位置是第三周期第；（ 2）同一周期的元素，原子序数越大，原子半径就越小；不同周期的元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大，所以形成c、 d、 f 单质的元素半径由大到小的顺序是naclh；（ 3） c暴露在空气中，首先被氧化变为na2o，na2o 与空气中的水发生反应产生naoh， naoh 潮解变为溶液，溶液吸收co2 变为na2co3 ，所以最终产物是na2 co3。 (4) h 在高温下与碳反应方程式为sio2+2csi+2co；根据方程式可知每转移 4mol 的电子，反应消耗c 单质的

22、物质的-量是 2mol ；（ 5）反应 的离子方程式是 cl2 + 2oh = cl + clo+h2o；（ 6）反应 的化学方程式是 na2323sio + 2hcl = h sio + 2nacl。考点：考查元素及化合物的知识。包括物质的推断、元素在周期表中的位置、原子半径大小比较、物质的保存及成分、化学方程式和离子方程式的书写的知识。9x、y、 z 为常见的三种单质，z 是绿色植物光合作用的产物之一，a、 b 为常见化合物。它们在一定条件下可发生如图所示的反应（均是在非溶液中进行的反应）：（ 1）画出 z 的原子结构示意图 _；（ 2）当 x 为金属， y 为非金属时， a 可能的电子式

23、为 _或 _；（ 3）当 x 为非金属， y 为金属时， x 可能的化学式为 _或 _；（4）当 x 与 y 均为金属时，写出x 与 a 反应的化学方程式_；（5）当 x 与 y 均为非金属时，若x 与 y 同主族，写出x 与 a 反应的化学方程式_ ；若 x 与 y 不在同一主族，写出x 与 a 反应的化学方程式 _ 。【答案】ch22al+ fe2o32fe+al2o3c+sio2si+co2c+h2oh2+co【解析】【分析】先根据 c 是单质且c 是绿色植物光合作用的产物之一，判断c是氧气， a、 b 是单质，与氧气反应，得出x、 y 是含氧化合物，然后采用假设的方法分析【详解】c 是单质且c 是绿色植物光合作用的产物之一，所以c 是