高考化学与硅及其化合物推断题有关的压轴题一

1、高考化学与硅及其化合物推断题有关的压轴题(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化物的酸性强弱： _。（5）的最高价氧化物

2、与烧碱溶液反应的化学方程式为_【答案】 ar k hclo4koh-22232 32al alo + 2oh = 2alo+ h o sio + 2naoh = na sio+ 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 ar，化学性质最活泼的金属元素是 k

3、；（ 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 +h2o。【点睛】非金属性的应用中，需要注意非金属性与气态氢

4、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 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】 mg2 4=sio32 h2高温22o22csi 2cosio或 2mgo siosio 2ohsio【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. 8

5、0g 为 sio2，物质的量=1. 8g 60g/ mol=0. 03mol ，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=0. 03mol 76g/ mol=2. 28g，金属质量 =4. 20g- 2. 28g=1. 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠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/

6、 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 在下列物质的转化关系中，a 是一种固体物质，e 是一种白色沉淀，据此填写下列空白：(1)b 的化学式是 _， b 在固态时属于 _晶体， 1mol 含有的共价键数目是_na。(2

7、)e 的化学式是 _。(3)b 和 a 溶液反应的离子方程式是_(4)a 和 a 溶液反应的化学方程式是_【答案】 sio2 原子 4 h2sio 3sio 2 2oh sio 32 h 2o si 2naoh h 2ona2sio 3 2h 2【解析】【分析】a 是一种固体单质，与氧气反应得到b 为氧化物， e 是一种白色沉淀且不溶于盐酸，e 加热分解得到 b ，所以 e 为 h2sio 3，结合转化关系，可知a 为 si，b 为 sio 2， a 为强碱溶液，如 naoh 溶液， g 为 na2sio3， d 为 h2o， f 为 h2。【详解】（1）由上述分析可知，b 是 sio 2，

8、sio2 由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键， 1mol 含有的共价键数目是 4na。故答案为： sio 2；原子； 4；（2）由上述分析可知，e 为 h2sio 3，故答案为： h 2sio 3；（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应的离子方程式为：sio 2+2oh =sio 32+h2o；故答案为： sio 2+2oh =sio32+h 2o；（4） si 与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：si+2naoh+h 2o=na 2sio3+2h 2，故答案为： si+2naoh+h 2o=na 2s

9、io3+2h 2。【点睛】本题考查无机物推断， b 为氧化物、 e 为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质。4 某同学用某化合物x（两种短周期元素组成的纯净物）进行了如下实验：实验步骤中还观测到生成黑色固体和无色无味气体，生成的溶液可作为建筑行业的一种黏合剂。请回答：（ 1） x 的化学式是 _，步骤的离子方程式是 _。（ 2）步骤的化学方程式是 _。【答案】 mg2simg2si +4h+=sih4 +2mg2+sih4 +2kmno4=2mno 2 +na2 sio3+h2 +h2o【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中，与过量烧碱溶液生成白色沉淀，则灼烧后得

10、到白色固体的为mgo， 4.0g 白色固体可得x 中 0.1molmg 原子，无色气体a 与高锰酸钾可生成黏合剂硅酸钾溶液，可知无色气体a 具有还原性且含有si 元素，据此分析作答。【详解】（1）根据化合物x 7.20g 计算得到mg原子与si 原子个数之比为2:1，则x 的化学式为mg2si，在盐酸作用下会生成硅烷气体与氯化镁，故其离子方程式为：mg 2si+4h+=sih4 +2mg2+，故答案为： mg 2si； mg 2si +4h+=sih4 +2mg2+；（ 2）在强氧化剂高锰酸钠的作用下，硅烷被氧化为硅酸钠与氢气，同时生成黑色固体二氧化锰，根据氧化还原反应得失电子守恒与元素守恒可

11、得，其化学方程式为：sih4+2kmno4=2mno2 +k2sio3+h2 +h2o。5 在如图所示的物质相互转化关系中，a 是一种固体单质，e是一种白色不溶于水的物质。据此填空。（1）写出各物质的化学式：a _、 b_、 c_、d _、 e_、 f_。（2） b 与 a 溶液反应的离子方程式是_。（3） a 与 a 溶液反应的离子方程式是_。【答案】 si sio2- h2 na2sio3 h2o h2sio3 h2 sio2 2oh =sio32o si 2ohh2o=sio32- 2h2【解析】【分析】c 中加入过量 hcl 产生不溶于盐酸的白色沉淀，推知e 可能是硅酸， a 可能是

12、si，代入题目验证， a 溶液是强碱（如 naoh）溶液或 hf 溶液，而si 和 sio2与 naoh 溶液反应均生成na sio na sio 与过量盐酸反应生成nacl 和 h sio白色沉淀： h siosio +h o，与2323232322题意相符 si 和 sio2与 hf 溶液反应均生成44与盐酸不反应因此a 是 si， b 是sif， sifsio2， c 是 na2sio3（或 k2sio3）， d 是 h2o， e是 h2sio3 ， f 是 h2， a 是 naoh（或 koh），据此回答问题。【详解】（1）由以上分析可知a 是 si， b 是 sio2c是na2sio

13、3 d是h2oe是h2sio3 f是h2；，答案： si； sio2； na2sio3； h2o； h2 sio3； h2；（2） b 和 a 溶液反应是二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为 sio2+2oh-=sio32-+h2o；答案： sio2 +2oh-=sio32- +h2o（3） a 和 a 溶液反应是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为si+2oh-+h2o=sio3 2+2h2；答案： si+2oh-+h2o=sio32+2h26 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

14、固定熔点，是现代建筑不可缺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

15、定熔点，是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 caco，；3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 sio2，b 为 caco3，c 为 na2 sio3， d 为 h2sio3， e 为 na2 co3，z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 si

16、o2+2co2co+si ， co做还原剂。（3）转化的化学方程式为sio 2naoh=nasio h o；无色气体a是引起温室效应的232主要气体，则 a 为 co2 ，转化 (a 少量 ) 的离子方程式为sio co h o=hsio 2223co 。7 常见物质之间的转化如下图所示：其中 b 常被用于制造光导纤维，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。（ 1）试推测： a_，f_(写化学式 )（ 2）试写出反应的离子方程式 ： _。（ 3）写出反应的化学方程式 _。（ 4）在反应中，碳的作用是 _，当生成 1mola 时，转移电子的数目为_。【答案】 si h+h2o sio2+2c

17、si+2co还原剂242sio3 sio2+20h =sio322.408 l0【解析】本题考查无机框图推断题，b 常用于制造光导纤维，即b 为 sio2，反应工业上制取粗硅的反应，发生2c sio2si 2co， a 为 si ， d 为 co，反应 sio 2 属于酸性氧化物，与氢氧化钠反应，即2 h2 o，反应是 co与 o2 反应生成 co2，利sio2 2oh =sio3用硅酸的酸性弱于碳酸，即反应是sio22 co ho=hsio co ，（ 1）根据上述分322233析， a 为 si ， f 为 h2sio3；（ 2）反应的离子反应方程式为2 h2o；sio2 2oh =sio

18、3（3）反应的方程式为：2c sio2si 2co；（ 4）根据反应方程式，c 的化合价由0 价 +2 价，化合价升高， c 作还原剂， si 的化合价由4 价0价，化合价降低 4 价，因此生成 1molsi ，转移电子物质的量为4mol ，转移电子的数目是4na。点睛：本题相对比较简单，熟记光导纤维的成分是sio2，工业上制取硅，注意生成的是co，不是 co2，同时注意（4），问题是转移电子的数目，不是转移电子的物质的量。8a、 b、 c、 d、 e、 f 六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产物未标出），其中反应是置换反应。（ 1）若 a、d、 f 都是非金属单质，且 a、 d

19、 所含元素在周期表中同一列， a、 f 所含元素在周期表中同一横行，则反应的化学方程式是_。（ 2）若 a 是常见的金属单质， d、f 是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应（在水溶液中进行）的离子方程式是 _ ；（ 3）若 b、 c、 f 都是气态单质，且 b 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， a、 d 相遇有白烟生成，反应的化学方程式是_。（4）若 a、d 为单质，且 a 原子核内所含质子数是d 的2 倍， b 是参与大气循环的一种物质，和两个反应中都有红棕色气体生成，反应的化学方程式是_。【答案】 sio2 2c223si 2co 2fe cl 2fe 2cl4nh3

20、 5o4no 6h oc 4hnoco 4no2 4h o22322【解析】【分析】【详解】（1）若 a、 d、 f 都是非金属单质，反应是置换反应，a、 d 同主族，根据框图可知， a与 f 生成 e， c 与 f 也能生成 e，因此只能是 sio2与 c 反应，则2是a 是 c、 b 是 sio 、 cco、d 是si， e 是 co、 f 是 o。反应的方程式为sio 2c高温si 2co 。222（2）若 a 是常见的金属单质，反应是置换反应，d、 f 是气态单质，根据框图可知， a与 f 生成 e， c 与 f 也能生成 e，因此 a 只能为 fe， d 为 h2 ，f 为 cl2，

21、b 为 hcl， c 为232 cl23 2cl 。fecl ， e 为 fecl 。反应的方程式为 2fe2fe（ 3）若 b、 c、 f 都是气态单质，且 b 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， a、 d 相遇有白烟生成，所以 a 是氨气， b 是氯气， c 是氮气， d 是氯化氢， f是氧气， e 是 no，反应的化学方程式是4nh32催化剂4no2 5o6h o。（4）若 a、 d 为短周期元素单质，且所含元素的原子序数a 是 d 的 2 倍，所含元素的原子核外最外层电子数 d 是 a 的 2 倍， b 是参与大气循环的一种物质，反应是置换反应，根据框图可知， a 为

22、 mg， d 为 c，b 为 co2 ， c 为 mgo，又知和两个反应中都有红棕色气体生成， f 为 hno33222。反应的化学方程式是c 4hnoco 4no 4h o。【点晴】解框图题的方法的最关键的是寻找 “突破口 ”， “突破口 ”就是抓 “特 ”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。9 已知 a 是灰黑色的硬而脆的固体， b 是气态物质， ae 各种物质的相互转化关系如下图所示。（1）写出 b、 d、e 三种物质的化学式：b_， d_，e_；（ 2）画出 a 的原子结构示意图 _；（ 3）写出 ca的化学方程式 _。【答案】 sif423

23、23442c+siosi+2cona sioh sio或 h sio【解析】【分析】a 是灰黑色的硬而脆的固体，且能溶于naoh 溶液，可知a 为si，其与f2 反应生成的b 是气态sif4， si 与o2 在加热条件下生成的c 为sio2， si 溶于naoh 溶液生成的d 为na2sio3，na2sio3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的e 为硅酸(h2sio3)，据此分析解题。【详解】(1)由分析可知：b 的化学式为sif4、 d 的化学式为na2sio3、e 的化学式为h2sio3；(2)硅原子的核电荷数为14，其原子结构示意图为；(3)sio在高温下和碳反应生成si，反应的化学方程式为

24、2c+siosi+2co。210 a、 b、 c、 d 均为中学化学常见的纯净物，a 是单质。它们之间有如下的反应关系：（1）若 a 是当前最常用的太阳能转换为电能的材料。（2） c 的水溶液俗称水玻璃，d 为硅酸。则：写出反应 的化学方程式。写出反应 的离子方程式。（2）若a 是应用最广泛的金属。反应 、 均用盐酸，d 物质是红褐色。则：写出反应 的化学方程式。 b 溶液中加入naoh 溶液的现象是，沉淀颜色发生变化对应的化学方程式是。c 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板（铜质），写该反应的离子方程式（3）若 d 物质是常见的两性氢氧化物，反应均要用强碱溶液，反应。 是通入过量的co2。则：反应 的离子方程式为。反应 的离子方程式为。【答案】 (1)si 2naoh+ h2o=na2