备战高考化学硅及其化合物推断题综合试题附答案解析

1、备战高考化学硅及其化合物推断题综合试题附答案解析一、硅及其化合物1 有两种短周期元素 x 、 y ， x 元素原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b ； y元素原子的 m 层（有电子）电子数为a b ， l 层电子数为ab 。（1）推断元素名称和符号：x _、 _， y _、 _。（2） x 、 y 两元素形成的化合物可能具有的性质是_（填序号）。abc能与氢氧化钠溶液反应. 能与水反应. 能与硫酸反应.（3） x 元素的原子含有 _个能层， y 元素的原子含有 _个能层。【答案】氧o 硅 si c2 3【解析】【分析】短周期元素 x 和元素 y，元素 x 原子的最外层电子数为 a，次外层电

2、子数为 b；元素 y 原子的 m 层电子数为 ( a b) ， l 层电子数为 ( ab) ，则 l 层电子数为 8，所以 a b 8，所以元素 x 原子有 2 个电子层，故 b 2，所以 a 8 b 82 6，故 x 为 o 元素；故元素 y 原子的 m 层电子数为 a b 62 4， y 为 si 元素， x、y 两元素形成的化合物为 sio2，结合元素化合物的性质判断。【详解】( 1) x为 o 元素，y 为si 元素，故答案为：氧；o；硅；si；( 2) x、y 两元素形成的化合物为sio2；a sio2 不与水反应，故a 错误；b sio2 性质稳定，溶于hf 酸，不溶于其它酸，故b

3、 错误；c sio2 与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，故c 正确；d sio2 不与氯气反应，故d 错误；故答案为： c；( 3) 氧原子和硅原子的原子结构示意图分别为：、，所以氧原子有2 个能层，硅原子有3 个能层，故答案为：2； 3。【点睛】本题推断元素种类是解题关键，根据每一能层能够排布的电子数多少进行综合判断，注意二氧化硅性质的特殊性。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

4、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】co2ca(oh)2用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等)cao h2o=ca(oh)2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

5、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 caoh2 o=ca(oh)2 ；答案： cao h2o=ca(oh)2 ；(4)该五角星的位置中有化合反应，如22的反应都是化合反应；2与h o 与 cao、 cococa(oh)2 的反应是复分解反应， hcl 和 ca

6、o、 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 有一应用前景广阔的纳米材料甲，其由a、 b 两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应，生成一种含a 元素的含氧酸盐乙和一种含 b 元素的气体丙，丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；乙能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解。（1）甲的化学式为 _，其晶体属于 _晶体。（2）乙的水溶液可以用来做 _（写出一种用途）。（3） b 元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染，因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁

7、的电子式为 _。丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，其化学方程式_ 。甲的制备过程中氨气需要过量的理由是_ 。丁的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数k1106，则 0. 01 mol l 1 丁水溶液的.10ph 等于 _（忽略丁的二级电离和h2o 的电离）。【答案】 si3n4 原子 黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂naclo 2nh3n2h4 nacl h2o 次氯酸钠有强氧化性，防止 n2h4 继续被氧化 10 【解析】【分析】甲由 a、 b 两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高，考虑甲属于原子晶体。甲与熔融的烧碱反应生成一种含a 元素的含氧酸盐乙和一种含b 元素的气体丙，且丙

8、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明丙气体为nh3 ，说明甲中含有氮元素。含氧酸盐乙由短周期元素组成且为钠盐，能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解，说明生成的沉淀为h2sio3，则乙为na2sio3，证明甲中含有硅元素，故a 为 si 元素， b 为 n 元素，依据元素化合价可推知甲为si3n4，据此分析解答。【详解】( 1) 由分析可知，甲的化学式为si3n4，属于原子晶体，故答案为：si3n4；原子；( 2) 乙的水溶液为硅酸钠溶液，是一种矿物胶，可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂，故答案为：黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂；( 3) b 元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常

9、温下为液体，可知丁为n2h4，电子式为：，故答案为：；丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，反应的化学方程式为：naclo+2nh3n2h4+nacl+h2o，次氯酸钠有强氧化性，防止n2h4 继续被氧化，氨气需要过量，故答案为： naclo+2nh3 n2 h4+nacl+h2o；次氯酸钠有强氧化性，防止n2h4 继续被氧化；电离方程式为：n2h4 h2on2+-?h5 +oh ，该溶液中溶质电离程度较小，则+c n 2 h 5+c(oh - )，可知该溶液中-2 4c( ohc( n h ) 0. 01mol / l，由平衡常数 k=c n 2h 4) kc n 2h 4= 1.0 10 6

10、0.1 =1. 0 10- 4，溶液中 c( h+)=1010144 mol / l=10- 10mol/ l，则溶液的ph=10，故答案为：10。【点睛】正确推断元素是解答本题的关键。本题的易错点和难点为( 3) 中 ph 的计算，要注意电离平衡常数表达式和水的离子积的灵活运用。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 _， d的晶体类型是 _，请写出 a+bc+d 的化学方程式 _。(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

11、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

12、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；(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 h o、 c2为 f

13、e3o4、 d 为 h2，c 与盐酸反应的离子反应方程式：fe3o4+8h+=fe2+2fe3+4h2o，若以 fe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。5 现有如图所示的转化关系，水和部分产物已略去。已知：x 和 z 是两种透明、不溶于水的坚硬固体，其中z 无固定熔点，是现代建筑不可缺

14、少的装饰和采光材料；无色气体a 是引起温室效应的主要气体；b、 d 均为难溶于水的白色固体；高纯度的f 是使用最广泛的半导体材料。据此回答下列问题：（1） z 的名称是_，工艺师在z 表面刻蚀花纹图案需用的试剂为_(填名称 ) 。（2）由 x、 y 制 f 的化学方程式为_，此反应中y 作 _剂( 填“氧化”或“还原” ) 。（ 3）转化的化学方程式为 _ ；转化 (a 少量 ) 的离子方程式为_ 。【答案】玻璃氢氟酸sio2+2co2co+si还原sio2 2naoh=nasio3 h2osio co2 h2o=h2sio3 co【解析】【分析】x 为不溶于水的坚硬固体， z 无固定熔点，是

15、现代建筑中不可缺少的装饰材料，判断为玻璃，说明 x 为 sio2；无色气体 a 是引起温室效应的主要气体为co2；b、 d 均为难溶于水的白色固体，流程分析可知b 为 caco3，；高纯度的 f 是制造电脑芯片的一种非金属单质为si；结合流程分析判断可知x 为 sio23232323，z，b 为 caco，c 为 na sio ， d 为h sio ， e 为 na co为玻璃， y 为 co， f 为 si【详解】由以上分析：（ 1） z 无固定熔点，是现代建筑中不可缺少的装饰材料，判断为玻璃；工艺师在 z 表面刻蚀花纹图案需用的试剂为氢氟酸。（2）由 x、 y 制 f 的过程为 sio2+

16、2co2co+si ， co做还原剂。（3）转化的化学方程式为sio2 2naoh=nasio3h2o；无色气体 a 是引起温室效应的主要气体，则 a 为 co2 ，转化 (a 少量 ) 的离子方程式为sio co2 h2o=h2sio3co 。6 图中 x、 y、 z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(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)元素x 在元素周期表中的位置为第_周期 _族。(2)一定条件下，z 能与h2 反应生成zh4，写出z 与naoh 反应的化学方程式_(3)写出由y 与no、 h2o 生成

17、d 反应的化学方程式：_ 。(4)x 在高温下能与水蒸气反应，请写出该反应的化学方程式：_(5)向含4mol d的稀溶液中，逐渐加入x 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出n(x2+)随 n(x)变化的示意图，并标出n(x2+)的最大值。_【答案】四 si+2naoh+h3fe +2o=na2 sio3+2h2 4no+3o2+2h2o=4hno34h2ofe3o4 + 4h2【解析】【分析】a 俗称磁性氧化铁，则a 为 fe3 o4； e 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则e 是sio2，根据转化关系，可知x 为铁、 y 为 o2、 z 为 si、 d 为 hno3、

18、 m 为 na2sio3 、g 为fe(no3)3， r 为 h2sio3 。【详解】a 俗称磁性氧化铁，则a 为 fe3 o4； e 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则e 是sio2，根据转化关系，可知 x 为铁、 y 为 o2、 z 为 si、 d 为 hno3、 m 为 na2sio3 、g 为fe(no3)3， r 为 h2sio3；(1)元素 x 为 fe，核电荷数为26，其在元素周期表中的位置为第四周期族；(2)z 为 si，能溶于naoh 溶液生成硅酸钠、氢气和水，发生反应的化学方程式为si+2naoh+ho=na2 sio3+2h2；(3)y 为 o ， no 与 o按

19、一定比例通入水中生成hno ，发生反应的化学方程式2234no+3o +2h o=4hno ；223(4)fe 在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3fe +4h ofe o + 4h ；2342(5)铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段fe2+的量为 0，随着铁的加入，多余的铁又和fe3+反应而生成fe2+，故 fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为no，令 fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知， no 的物质的量 = xmol 2 ，根据 n 元素守恒可知：xmol2+2x mol=4 mol

20、 ，解得33x=1.5，根据电子转移守恒可知，由fe+2fe3+=3fe2+，可知开始产生no 时 fe 的物质的量等于 fe3+的物质的量，即为 1.5mol 2=1mol ，故 n(fe2+)随 n(fe)变化的示意图为：3。7a、 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

21、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 燃烧热的热化学方程式（ h 用含 a、 b 的式子表示） _ 。【答案】 a： cl2 ： sicl4原子晶体-2-+2h2si （ s）si + 2oh+ h2o = sio322+o （ g） = sio （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

22、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：， eo22为 sio ，其晶体类型为原子晶体；（3） e 为 si，其与 naoh

23、 溶液反应的离子方程式为：-2-+2h2 ；si+2oh+h2o = sio3a?gamol 作高能燃料进行燃烧时放出的热（4）当 ag 单质 si 的物质的量为：28?g / mol28量为 bkj，因此当 1molsi 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 。8 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、 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

24、，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高温si+2co4（ 3） 2c+sio2（4） clcl+2oh+clo +ho22【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；（ 2）i 的化学式为sicl 4；（ 3） b 与 c 反应的化学方程式为2c+sio高

25、温si+2co；（ 4） h 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2clcl 2 +2oh+clo +h2o考点：考查无机元素推断，考查硅及其化合物的知识。9 化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1) 硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称_；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的离子方程式为_ 。(2) 氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是cl 2 而是它和水反应生成的_( 写化学式 ) 。缺铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁

26、制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_ 。(3) 从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是_(填选项字母) 。a铜和浓硫酸反应b铜和稀硫酸反应c氧化铜和硫酸反应d铜与 fe2(so4) 3 溶液反应【答案】玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等al2o3 2oh =2alo2- h2o hclo 防止 fe2 被氧化 c【解析】 (1) 含硅的材料有玻璃、水泥、陶瓷和光导纤维等；氧化铝为两性氧化物，能与碱反应，其反应的离子方程式为： al2 32-2o 2oh=2alo h o。(2)cl2 与水反应生成的hclo 具有强氧化性，具有漂白性，因此实际起漂白作用的物质是hclo； fe2+容易被氧化，因此用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，防止fe2+被氧化而使药品失效。(3) 铜和浓硫酸反应会生成具有污染性