备战高考化学培优(含解析)之硅及其化合物推断题及答案解析.docx

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1、备战高考化学培优(含解析)之硅及其化合物推断题及答案解析一、硅及其化合物1．为探究某固体X(仅含两种短周期元素)的组成和性质。设计并完成如下实验：已知：气体A为氢化物，固体B是光导纤维的主要成分，固体E为耐高温材料。请回答：(1)固体X的化学式为__________。(2)写出反应C→D的离子方程式__________。(3)已知NH3与气体A在一定条件下反应后可得到一种耐高温材料(仅含两种元素，摩尔质量为140g·mol－12__________。)和H，写出该反应的化学方程式【答案】Mg2Si2+－243342Mg+2OH=Mg

2、(OH)↓3SiH+4NH=SiN+12H↑【解析】【分析】固体B是光导纤维的主要成分，则为二氧化硅，硅元素的质量为2812.0g=5.6g，根据逆分析法可知，A中含硅元素，又为氢化物，则推出A为28162SiH4；固体E为耐高温材料，根据逆推法结合过量氢氧化钠溶液可知，该耐高温材料不是氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为2416.0g=9.6g，白色沉淀为氢氧化镁，溶2416液C为硫酸镁溶液，根据元素守恒可知，固体X含镁与硅元素，且原子个数比为9.6g5.6g:=2:1，应为Mg2Si，据此分析作答。2428【详解】（1）依据上述

3、分析可知，固体X为Mg2Si，故答案为Mg2Si；（2）C→D是硫酸镁与过量氢氧化钠反应生成氢氧化镁的过程，其离子方程式为：Mg2+－+2OH==Mg(OH)2↓，故答案为Mg2+－+2OH==Mg(OH)2↓；（3）NH3与SiH4在一定条件下反应后可得到的一种耐高温材料中含N与Si，仅含两种元素，摩尔质量为140g·mol－1Si3N4和H2，其化学方程式为：3SiH4+4NH3==，则该化合物为342SiN+12H↑，故答案为3SiH4+4NH3==Si3N4+12H2↑。【点睛】需要注意的是，该题中的过量的氢氧化钠条件，若溶

4、液C为铝离子，则不会得到白色沉淀，而会转化为偏铝酸钠，学生要熟练掌握反应物的用量对产物的影响效果。2．已知A是灰黑色、有金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。(少量)(1)写出A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。(2)写出D→A的化学方程式：___________________________________。(3)写出B→C的离子方程式：___________________________________；【答案】SiNa23

5、2322Si+2CO↑232-22332-SiOHSiOSiOSiO+2CCO+SiO+HO=HSiO↓+CO【解析】【分析】A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2323D为SiO，HSiO受热分解得SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，据此答题。【详解】A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条

6、件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为SiO，SiO与NaOH溶液反应生成NaSiO。2223(1)根据上面的分析可知，A为Si，B为Na2SiO3，C为H2SiO3，D为SiO2；(2)A为Si，D为SiO2，SiO2与碳单质在高温下反应生成单质Si，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑；(3)BNa2SiO3，C是H2SiO3，向硅酸钠溶液溶液中通入CO2气体，发生复分解反应生成硅酸，反应的离

7、子方程式为：CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-。【点睛】本题考查无机物推断，涉及硅和二氧化硅、硅酸盐的性质。熟练掌握元素化合物性质与转化为解答关键，试题有利于提高学生的分析能力及逻辑推理能力。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，SiMgSiO3·2H2O2OH-＋SiO2=SiO

8、32-＋H2O【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，