备战高考化学培优(含解析)之硅及其化合物推断题含答案解析

1、备战高考化学培优 ( 含解析 ) 之硅及其化合物推断题含答案解析一、硅及其化合物1 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co cocuo 充足的氧气红色溶液变成紫2ca(oh)2=caco3 h2o o2色，有气泡冒出【解析】【分析】甲是天然气的主要成分，则甲是

2、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：充足的氧气；(5)取变红溶液于试管中

3、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。2 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

4、得到白色粉末1. 80g为 sio2，物质的18g60g/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. 0

5、3mol 92g/ mol=2. 76g，金属质量 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。3 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

6、气密度的 1.375 倍。 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（1）根据以上事实，形成单质a 的元素名称为（2） b 固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是c， c 在高温时软化，无固定熔点。_， c 的名称为 _。_。（ 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sio2 2naoh=na2sio3 h2ona2sio3 2hcl=2nacl h2sio3na2co3 sio2

7、na2sio3 co2 、caco3 sio2casio3 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

8、，据此答题。【详解】a 燃烧后生成的气体的相对分子质量为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；(2)b 为sio2，其溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是sio2 2naoh=na2sio3 h2o；(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na2sio

9、32hcl=2nacl h2sio3；(4)由sio2 制取普通玻璃的化学方程式是na2co3 sio2na2sio3 co2 、 caco3sio2casio3 co2。4 设计如下实验探究橄榄石（仅含三种短周期元素）的组成和性质。（1）橄榄石的组成元素是o 和 _、 _ （填元素符号），化学式为_。（ 2）写出白色粉末 a 的一种用途： _ 。（3）白色粉末a 溶于 naoh 溶液的离子方程式是_ 。【答案】 mgsi 2mgo sio光导纤维等合理即可-2-+h2o2sio2+2oh =sio3【解析】【分析】【详解】橄榄石与盐酸反应后生成了白色胶状沉淀，推知该胶状沉淀为硅酸，灼烧后生成

10、二氧化硅，质量为 1.8g，则物质的量为1.8g0.03mol ，二氧化硅能溶于 naoh 溶液生成60g / molna sio ，橄榄石与过量盐酸反应后的无色溶液，与过量的naoh 溶液反应后，生成白色沉23mg(oh)2，质量为3.48g，则物质的量为3.48g淀，该沉淀应是0.06mol ，因此该化58g / mol合物中，硅元素与镁元素的物质的量之比为1： 2，因此橄榄石的化学式为：2mgo sio2；（1）根据以上分析可知，橄榄石的组成元素是o 和 mg、 si，化学式为2mgo sio2，本题答案为： mg； si ； 2mgo sio2；（ 2）白色粉末为二氧化硅，用途有：制造

11、玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料，本题答案为：光导纤维等；（3）白色粉未为二氧化硅，与naoh 溶液反应的离子方程式为：-2-+h2o，sio2+2oh =sio3本题答案为： sio2+2oh-=sio32- +h2o。5 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 mgsio32h2o 2oh- sio2=sio32- h2o【解析】根据流

12、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，因此白色粉末2 为硅酸镁 。

13、(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 g3.6g=0.2mol ，因此化学式为mgsio32h2o，故=0.1mol，水的物质的量为18g / mol100 g / 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 2oh- sio2=sio32- h2o，故答案为 2oh- sio2=sio32- h2o。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

14、虑。6a、 b、 c、 d、 e、 f、 x 七种物质之间可按下列框图发生反应（部分产物可能被省略）。其中， a、 d、 e、x 是四种常见的非金属单质，常温下 a、 x 为气体， d、 e 为固体。 a 的水溶液具有漂白性， a、 d 的水溶液均能使淀粉 ki 试纸变蓝色， b 的焰色反应为黄色。请回答下列问题：（ 1）写出 a、 f 的化学式： a：_、 f： _。（ 2）写出 b 的电子式： _ ，eo2 的晶体类型为 _。（3）写出 e 与 naoh 溶液反应的离子方程式_。（ 4） e 单质可作高能燃料。已知 ag 固体 e 燃烧放出 bkj 的热量，请写出表示 e 燃烧热的热化学方

15、程式（ h 用含 a、 b 的式子表示） _ 。【答案】 a： cl24原子晶体-232-2si （ s）： siclsi + 2oh+ h o = sio+2h +o2（ g） = sio2 （s）； h= -28b/a kj/mol【解析】【分析】根据 a 是一种常见的非金属单质，常温下为气体，且a 的水溶液具有漂白性，可推知a 为氯气；由于 d 也是一种常见的非金属单质，常温下为固体，且由氯气制备可得，说明其氧化性弱于氯气，且其水溶液能使淀粉ki 试纸变蓝色，因此 d 可能为碘单质；根据 b 的焰色反应为黄色，可知b 为 nai，c 为 nacl。根据已知条件e 是非金属单质，且e 为固

16、体，能与氢氧化钠溶液、氧气反应，因此可推测e 为 si、f 为 sicl4；能将4sicl 还原为 si 的非金属单质为 h2，因此 x 为 h2。据此解题。【详解】（1）根据分析，可知a、 f 的化学式分别为：a： cl2 、 f： sicl4；（2）根据分析， b 物质 nai 的电子式为：， eo2 为 sio2，其晶体类型为原子晶体；（3） e 为 si，其与 naoh 溶液反应的离子方程式为：si+2oh- 232-2 ；+h o = sio+2ha?ga（4）当 ag 单质 si 的物质的量为：2828?g / molmol 作高能燃料进行燃烧时放出的热量为 bkj，因此当 1mo

17、lsi 燃烧时，放出的热量应为28bkj，因此 si 单质燃烧热的热化学方a程式可表示为：si（ s） +o2（ g） = sio2（ s）； h= -28b/a kj/mol 。7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，最终产物是（4） h 在高温下与碳反应方程式为，若转

18、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 sio3； k 是naclo； j 是h2sio3。（ 1）形成单质d

19、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2si+2co；根据方程式可知每转移 4mol 的电子，反应消耗c 单质的物质的sio +2c-量是 2mol ；（ 5）反应 的离子方程式是 cl2 + 2oh =

20、 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。8 “生活无处不化学”，回答下列问题：（ 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

21、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：1clo1co2 1h 2o= _+_。【答案】 caco3 2ch 3cooh=ca 22ch 3cooh 2o+co 2火焰变成黄色焰高温fe3o 4 4h 2 或 (3fe+2

22、o2高温色 3fe 4h 2 o(g)fe3o4)2nahcona2 co3 h 2 o+co 22氢氟酸33siohclo hco【解析】【详解】： (1) 发生反应为 caco3 +2ch3cooh(ch3 coo)2ca+h2o+co2，其离子反应为2+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3f

23、e+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，该反应的化学方程式是2nahco3na2co3+h2o+co2，故答案为：2nahco3na2co3+h2o+co2；(5)光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是sio2，故答案为：sio2；(6)赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，故答案为：氢氟酸；(7)使用 “ 84消”毒液 (含 naclo)时，按一定比例将它与水混合，并在空气中浸泡一段时间，使 naclo 与 h2o 及空气中的 co2 充分反应，以

24、达到杀菌消毒的效果更好的目的，由电荷守恒22，故答案为： hclo；及原子守恒可知该反应的离子方程式为clo3+co +h o=hclo+hco3。hco9 实验对认识和研究物质性质有重要作用，回答下列相应问题。（一）为证明na2sio3 具有防火性能，同时做以下两个实验。实验 ：取一小木条，放入蒸馏水中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，放置在酒精灯外焰处。实验 ：另取一个相同的小木条，放入na2sio3 饱和溶液中，之后重复实验 的操作。（ 1）设计实验 的目的是 _ 。（二）性质实验中反应原理常用化学方程式表示。请用化学方程式各举一例，说明下列物质所具有的性质。（ 2） so

25、2 具有还原性 _。（3） so2 具有酸性氧化物共同的性质_。（ 4）浓硫酸具有强氧化性 _ 。【答案】与实验作对照，证明起防火作用的是na2 3而不是水23sio2so+o2soso +2naoh = na so + h ocu+2h so(浓 )cuso+ so +2h o223224422【解析】【分析】【详解】（一）（ 1）实验与实验比较，实验在蒸馏水的基础上增加了可溶于水的硅酸钠，从而探究防火的原因，则设计实验的目的是与实验作对照，证明起防火作用的是 na2sio3 而不是水；（二）（ 2） so2 与强氧化剂作用，能体现其具有还原性，如：2so2+o22so3；（3） so2 能与碱溶液作用生成盐和水，说明其是酸性氧化物，发生反应的化学方程式为 so2+2naoh = na2so3 + h2o；（4）浓硫酸具有强氧化性，能氧化活泼性较弱的金属，如cu，发生反应的化学方程式为cu+2h2so4(浓 )cuso4+ so2 +2h2o。10 请按要求完成下列各题：（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式_（2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_（3）将一小块钠投入到盛cuso4 溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_（ 4）石灰乳与苦卤中的 mg2+反应的离子方