全国备战高考化学硅及其化合物推断题的综合备战高考真题汇总附答案解析.docx

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全国备战高考化学硅及其化合物推断题的综合备战高考真题汇总附答案解析一、硅及其化合物1．表是元素周期表的一部分，针对表中的①-⑩元素按要求回答下列问题：IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIA0族2①②③3④⑤⑥⑦⑧⑨4⑩（1）在①-⑩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：②_________③；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：②_________⑥。（5）⑥的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为________【答案】ArKHClO4KOH--2223232AlAlO+2OH=2AlO+HO<>SiO+2NaOH=NaSiO+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①-⑩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；（2）根据分析，①-⑩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，②<③；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，N非金属性强于Si，则HNO3酸性强于H2SiO3，故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：②>⑥；（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．A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系：其中①②③均为有单质参与的反应。（1）若A是常见的金属，①③中均有同一种黄绿色气体参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式_________________________。（2）如何检验上述C溶液中的阳离子？______________________。（3）若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。C的化学式是____________，属于置换反应____________，（填序号）写出反应①的化学方程式____________________。3+2+取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶【答案】Fe+2Fe＝3Fe液变成血红色，则证明含Fe2+4①③2C+SiOSi+2CO↑SiCl【解析】【分析】(1)由转化关系可知A为变价金属，则A应为Fe，B为氯化铁，C为氯化亚铁，②为Fe与氯化铁的反应；(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业制备B的反应，则C为SiCl44Si，以此解答该题。，③中SiCl与氢气反应，提纯【详解】(1)A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，且②为化合反应，则该非金属气体为Cl2，B为氯化铁，则反应②的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+；(2)由分析知C为氯化亚铁，检验Fe2+的操作方法是取少量溶液于试管，加KSCN溶液，无明显现象，再加氯水，溶液变成血红色，则证明含Fe2+；(3)B是太阳能电池用的光伏材料，可知B为Si，①为C与二氧化硅的反应，①②③为工业 制备B的反应，则C为SiCl4，其中②为Si和Cl2化合生成SiCl4，③中SiCl4与氢气反应，提纯Si，则反应①的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，其中属于置换反应的有①③。3．有一种矿石，经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12716。∶∶(1)用盐的组成表示其化学式：___________。(2)用氧化物的组成表示其化学式：_______。(3)该矿石的成分属于________(填物质的分类)。(4)写出该矿石(氧化物形式)与盐酸反应的化学方程式：______。【答案】Mg2SiO42MgOSiO·2硅酸盐2MgOSiO·2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2【解析】【分析】根据n=m及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算，得出正确结论；由金属离子和酸M根离子组成的化合物属于盐。【详解】镁、硅、氧的质量比为12：7：16，则镁、硅、氧的原子个数比为1271624::=2:1:42816(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg2SiO4；(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgO?SiO2(3)Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2。【点睛】硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为：活泼金属氧化物?较活泼金属氧化物?二氧化硅?水的顺序书写；注意：①氧化物之间以“?隔”开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后。4．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)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4H2SiO3SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSi＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑【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H2SiO3，结合转化关系，可知A为Si，B为SiO2，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SiO2，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：SiO2；原子；4；（2）由上述分析可知，E为H2SiO3，故答案为：H2SiO3；（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：－SiO2+2OH=SiO32－+H2O；故答案为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；（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+H2O=Na2SiO3+2H2↑，故答案为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。【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。5．X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系（其中X、W为单质，Y、Z为化合物，未列出反应条件）。（1）若X的摩尔质量是W的2倍，工业上Z可作优质的耐高温材料。W为黑色固体，则Y的化学式________________。（2）若固体W是紫红色，且向溶液Z中滴入氯水，再滴入2滴KSCN溶液，溶液呈血红色。则写出X+Y=Z+W的离子方程式__________________________。（3）若晶体W是一种重要的半导体材料，实验室可用澄清石灰水来检验Z的燃烧产物。写出Y与NaOH溶液反应的化学方程式________________________________________。2+2+【答案】CO2Fe+Cu=Fe+CuSiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O【解析】（1）X、W为单质，Y、Z为化合物，W为黑色固体，应为C单质，X的摩尔质量是W的2倍，Z可作优质的耐高温材料，X为Mg，Z为MgO，Y为CO2。（2）向溶液Z中滴入氯水，再滴入2滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则Z为Fe2+，W是紫 红色固体，则W为Cu，X+Y=Z+W反应方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu。（3）晶体W是一种重要的半导体材料，则W是Si；实验室可用澄清石灰水来检验Z的燃烧产物，则Z的燃烧产物为CO2，化合物Z为CO，则X为C单质，Y为SiO2，Y与NaOH溶液反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。6．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－1)和H2，写出该反应的化学方程式__________。【答案】Mg2Si2+－243342Mg+2OH=Mg(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28281612.0g=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2SiH；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42416.0g=9.6g，白色沉淀为氢氧化镁，溶氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为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+－==Mg(OH)2↓，+2OH故答案为Mg2+－2+2OH==Mg(OH)↓；（3）NH3与4N与Si，仅含两种元SiH在一定条件下反应后可得到的一种耐高温材料中含素，摩尔质量为140g·mol－1243，则该化合物为Si34，其化学方程式为：N和H3SiH+4NH==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。7．A、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①的化学方程式为：_____________________________________。（3）反应④的离子方程式为：_____________________________________。（4）H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：_________________________。【答案】SiO2Na2SiO3H2SiO3（或H4SiO4）SiO2＋2CSi＋2CO↑－＋Si＋2OHH2O===SiO32-＋2H2↑SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋HCO32-或SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32-（写成H4SiO4同样给分）【解析】【分析】【详解】试题分析：非金属单质R能与NaOH溶液反应生成盐（Na2RO3）和氢气，则R为Si元素，由转化关系可知D为Si，A为SiO232323，B为CaSiO，C为NaSiO，E为HSiO，（1）由以上分析可知A为SiO223223；，C为NaSiO，故答案为SiO；NaSiO（2）反应①的化学方程式为2C+SiOSi+2CO↑；2（3）反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑；（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SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-。考点：以硅为载体考查了无机物的推断8．下图是化学中部分常见的氧化物和单质的转化关系。其中，氧化物f是制造光导纤维的重要原料，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质。回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式：单质F________，氧化物d________。(2)写出下列反应的化学方程式：①_____________________________________________；④_____________________________________________。【答案】SiH2O2Mg＋CO2C＋2MgOC＋H2O(g)CO＋H2【解析】【分析】氧化物f是制造光导纤维的重要原料，f是SiO2，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质，c是Fe3O4，以此为突破口推出五个置换反应。【详解】氧化物f是制造光导纤维的重要原料，f是SiO2，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质，c是Fe34，反应①2342＋3Fe，反应O2Mg＋COC＋2MgO，反应②FeO＋2C2CO③3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，反应④C＋H2O(g)CO＋H2，反应⑤2C＋SiOSi＋2CO。2（1）根据反应⑤物质的化学式：单质F为Si，结合反应③④氧化物d为H2O。（2）反应①和④的化学方程式：①2Mg＋COC＋2MgO④C＋HO(g)CO＋H。2229．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Cl2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Fe(SO)溶液反应243【答案】玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2OHClO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：Al2O3＋2OH－===2AlO2-＋H2O。(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的气体SO2，同时生成1molCuSO4消耗2molH2SO4，成本较高，A错误；铜和稀硫酸不反应，B错误；氧化铜和稀硫酸反应的产物无污染性，且生成1molCuSO424，C正确；铜与243溶液反应生成的4只需要消耗1molHSOFe(SO)CuSO中混有FeSO4，增加分离的成本，D错误，故制取硫酸铜最好的方法是氧化铜和硫酸反应，答案选C。10．完成下列各题。（1）制备陶瓷是以粘土[主要成分Al2Si2O5(OH)4]为原料，经高温烧结而成。若以氧化物形式表示粘土的组成，应写为。（2）如果胃酸过多，可服用（填写化学式）缓解症状，但如果患有胃溃疡，则不能服用，以防止胃穿孔。（3）雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，这一过程中发生反应的化学方程式为。（4）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，工业上是用氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生产ClO2的，反应过程中同时会生成氯气。写出该反应的化学方程式。【答案】（1）Al2O3·2SiO2·2H2O；（2）NaHCO3；（3）SiO2+4HF=SiF↑+2H2O；（4）2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2HO。【解析】试题分析：（1）复杂硅酸盐书写成氧化物，金属氧化物在前，非金属氧化物在后，因此粘土的氧化物：Al232233，如果患有胃O·2SiO·2HO；（2）治疗胃酸过多，常有Al(OH)和NaHCO溃疡，不能服用NaHCO32是酸性氧化物，加速胃溃疡，因此应服用氢氧化，因此产生的CO铝；(3)发生反应是SiO2+4HF=SiF↑+2H2O；（4）NaClO3作氧化剂，Cl转化成ClO2，HCl作还原剂，Cl→Cl，根据化合价的升降法进行配平，因此反应方程式为22NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2HO。考点：考查复杂硅酸盐写成氧化物、物质用途、氧化还原反应方程式的书写等知识。