備戰(zhàn)高考化學—硅及其化合物推斷題的綜合壓軸題專題復習含答案解析

1、備戰(zhàn)高考化學硅及其化合物推斷題的綜合壓軸題專題復習含答案解析一、硅及其化合物1a、 b、 c 均為中學化學常見的純凈物，它們之間存在如下轉化關系：其中均為有單質參與的反應。（1）若 a 是常見的金屬，中均有同一種黃綠色氣體參與反應，b 溶液遇 kscn顯血紅色，且為化合反應，寫出反應的離子方程式_ 。（ 2）如何檢驗上述 c 溶液中的陽離子？ _ 。（3）若 b 是太陽能電池用的光伏材料，為工業(yè)制備b 的反應。 c 的化學式是_，屬于置換反應 _，（填序號）寫出反應的化學方程式_ 。3+2+取少量溶液于試管，加kscn溶液，無明顯現(xiàn)象，再加氯水，溶【答案】 fe+2fe3fe液變成血紅色，則證

2、明含fe2+4 2c+siosi+2cosicl【解析】【分析】(1)由轉化關系可知a 為變價金屬，則a 應為 fe， b 為氯化鐵， c 為氯化亞鐵，為 fe 與氯化鐵的反應；(3)b 是太陽能電池用的光伏材料，可知b 為 si，為 c 與二氧化硅的反應，為工業(yè)制備 b 的反應，則 c 為 sicl4，中 sicl4 與氫氣反應，提純si，以此解答該題?！驹斀狻?1)a 是常見的金屬，中均有同一種氣態(tài)非金屬單質參與反應，且為化合反應，則該非金屬氣體為 cl2， b 為氯化鐵，則反應的離子方程式為2fe3+fe=3fe2+；(2)由分析知 c 為氯化亞鐵，檢驗fe2+的操作方法是取少量溶液于試

3、管，加kscn溶液，無明顯現(xiàn)象，再加氯水，溶液變成血紅色，則證明含fe2+；(3)b 是太陽能電池用的光伏材料，可知b 為 si，為 c 與二氧化硅的反應，為工業(yè)制備 b 的反應，則c 為 sicl4，其中為si 和 cl2 化合生成sicl4，中 sicl4 與氫氣反應，提純 si，則反應的化學方程式為sio2 +2csi+2co，其中屬于置換反應的有。2a、 b、 c、 d、 e 五種物質之間的相互轉換關系如圖所示。已知：a 為單質，可用于制造計算機芯片， e 為無色有毒氣體?；卮鹣铝袉栴}：（ 1） b 在物質分類上屬于 _( 填“酸性氧化物”或“堿性氧化物” ) 。（ 2）反應的化學方程

4、式為 _。（ 3）反應的化學方程式為 _。（4）在 d 的溶液中通入過量co2 氣體的離子方程式為_。高溫高溫2 -【答案】酸性氧化物sio2 2csi 2cosio2 caocasio3sio3+2h2 o+2co2=2hco3 - +h2sio3【解析】【分析】a 為單質，可用于制造計算機芯片，則a 為 si，e 為無色有毒氣體，結合轉化關系可知，b為 sio2， sio2 與碳反應生成si、 co，所以 e 為 co； sio2 與 cao反應生成c 為 casio3； sio2與 naoh 反應生成 na2sio3 和水。據(jù)此解答?！驹斀狻浚?） b 為 sio2，能與堿反應生成鹽和水

5、，屬于酸性氧化物，故答案為：酸性氧化物；（2）反應是 sio2與 c反應生成 si、 co，其化學反應方程式為：高溫2sio +2csi+2co，高溫故答案為： sio2 2csi 2co+；（3）反應是 sio2 與 cao 反應生成 casio3，其化學反應方程式為：高溫casio，故答案為： sio +cao高溫casio ；sio +cao2323（4） d 為 na2sio3，其溶液中通入過量co2，其化學反應方程式為：na2sio3+2h2o+2co232332-+2h223-+h232nahcoh sio，其離子方程式為：sioo 2co2hcosio，故答案為：+=2-+2h2

6、23-+h233sioo+2co =2hcosio 。3x、y、 z 為三種常見的單質，z 為綠色植物光合作用后的產(chǎn)物之一，a、b 為常見的化合物。它們在一定條件下可以發(fā)生如圖所示的轉化關系（均不是在溶液中進行的反應）以下每空中填入一種即可）。（1）當 x、 y 均為金屬時， x 的化學式為 _， z 為 _（填名稱）。（2）當 x 為非金屬且為氣體， y 為金屬且為紫紅色時，x 的化學式為 _，a 的化學式為 _。（3）當 x 為金屬、 y 為非金屬且為固體時，x 與 a 反應的化學方程式為_ 。（4）當 x、 y 均為非金屬固體時， x 與 a 反應的化學方程式為_ ?！敬鸢浮?al 氧氣

7、 h2 cuo 2mg+co2mgo+csio2+2csi+2co【解析】【分析】z 為綠色植物光合作用后的產(chǎn)物之一，應為2x、 y 為單o ， x+a y+b的反應為置換反應，質， a、 b 為氧化物，據(jù)此答題?！驹斀狻浚?）當 x、 y 均為金屬時，此反應應為鋁熱反應，則x 為 al， z 為氧氣，答案應為：al、氧氣；（ 2）當 x 為非金屬且為氣體， y 為金屬且為紫紅色時， y 為 cu，則 x 應為 h2，答案應為： h2、 cuo；（3）當 x 為金屬、 y 為非金屬且為固體時，x 應為 mg， y應為 c，該反應應是mg 和 co2的反應，反應的方程式為2mg+co22mgo+

8、c；（4）當 x、 y 均為非金屬固體時， x 應為 c， y 應為 si，該反應應是c 和 sio2 的反應，反應的方程式為 sio2+2csi+2co。4 甲、乙分別是兩種主族元素形成的氧化物，它們廣泛存在于地殼中，均不溶于水，且都有如下相同的轉化關系，不同之處是乙對應的轉化過程中需控制鹽酸用量，若鹽酸過量則得不到白色沉淀 b。(1) 寫出甲、乙的化學式：甲 _,乙 _；(2) 寫出下列反應的化學方程式：甲+naoh 溶液 _,乙+naoh 溶液 _；(3) 分別寫出甲、乙對應的 a 溶液與過量鹽酸反應的離子方程式：甲 _乙 _(4) 若將 5.1g 乙溶于適量的鹽酸（二者恰好完全反應）后

9、，再加入175 ml 的 2 mol.l 1nh h o溶液，得到沉淀 _g32【答案】 sio2al 2o3sio2sio3+h2oal 2o3+h2o sio32-+2h+2naoh=na+2naoh=2naaloh sio -+3+7.8alo+4h =al+2h o2322【解析】【分析】甲、乙分別是兩種主族元素形成的氧化物，均不溶于水，且都有如圖的轉化關系，不同之處是乙對應的轉化過程中需控制鹽酸用量，若鹽酸過量則得不到白色沉淀b，可推出甲是二氧化硅、乙是氧化鋁。二氧化硅與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉和水，硅酸鈉與鹽酸反應生成硅酸沉淀；氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉和少量鹽酸

10、反應生成氫氧化鋁沉淀?！驹斀狻?1) 根據(jù)以上分析，甲為sio2、乙為 al 2o3；(2) 二氧化硅與 naoh溶液反應生成硅酸鈉和水，反應方程式是sio2+2naoh=nasio3+h2o；氧化鋁和naoh溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，反應化學方程式是al 2o3+2naoh=2naalo+h2o；(3) 甲對應的 a 是 na2sio3， na2sio3 與過量鹽酸反應生成硅酸沉淀和氯化鈉，反應離子方程式是 sio2-+3+2h h sio ；23乙對應的a 是偏鋁酸鈉，偏鋁酸鈉與過量鹽酸反應生成氯化鋁和氯化鈉，反應的離子方程-+3+2ho；式是 alo2+4h =al5.1g3+(4) 5

11、.1g 氧化鋁的物質的量是0.05mol ， n(al )=0.1mol ，n(nh3 h2o)=102g / mol0.175l 2 mol . l1=0.35mol ，氨水過量，氯化鋁與過量氨水反應生成氫氧化鋁沉淀，根據(jù)鋁元素守恒，生成氫氧化鋁的物質的量是0.1mol ，質量是 0.1mol 78g/mol=7.8g 。5 材料科學是近年來與化學有關的科學研究熱點。某新型無機非金屬材料k 由兩種非金屬元素組成。它是一種超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征。它是以中學化學中常見物質為原料來生產(chǎn)的。下圖虛線框內的其它轉化是為探究c 的組成而設。g、f、 h 均為難溶于水的白色固

12、體；圖中c、 h、k 均為含a 元素。其余物質均為中學化學中常見物質。請回答下列問題：（1）指出 k 可能所屬的晶體類型_， k 中含有的化學鍵類型為_。（ 2）寫出化學式：化合物 c_；化合物 f_。（ 3）寫出反應 的化學方程式： _ 。（ 4）寫出反應 的離子方程式： _ 。（5）化合物k 與化合物 c 類似，也能在一定條件下與水反應生成兩種化合物，請寫出與水反應的化學方程式：_ 。k【答案】原子晶體共價鍵sicl4 h2sio3(或 h4sio4) 3si（nh2 ） 4=si3n4+8nh3 sio2+2oh-2-4-+2h2o si3n4+9h2o=3h2sio3+4nh3 或=s

13、io3+h2o 或 sio2+4oh =sio4si3n4+12h2o=3h4sio4+4nh3【解析】【分析】根據(jù)圖中各物質轉化關系，f 受熱得 h， h 能與氫氧化鈉反應生成i， i 與過量的二氧化碳反應生成 f，說明 f 為弱酸且能受熱分解，結合化合物d 中 a 可形成四個價鍵知： a 元素為四價元素， c、h、 k 均為含 a 元素， k 由兩種非金屬元素組成，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征，根據(jù)d 的部分組成可知k 應為 si3n4，可以確定 a 為 si， h 為sio ， i 為 na sio ，則 f 為 h sio ，由虛線框中上一支推中可知，e 與硝酸銀反應生成

14、不溶22323于稀硝酸的沉淀g，則可知 e 中有 cl， g 為 agcl，故 c 為 sicl42， b 為 cl ；由sicl4+3h24hcl+h2sio3，生成 e： hcl， g、 f、 h 均為難溶于水的白色固體?！驹斀狻坑煞治隹芍?a 為 si， b 為 cl2c為sicl4，d為si(nh2)4 e為hcl f為h2sio3g為，agcl， h 為 sio2， i 為 na2sio3， k 為 si3n4。（1） k 為 si3n4 ，它是一種超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征，k可能所屬的晶體類型原子晶體，k 中含有 si-n 的化學鍵類型為共價鍵。（2）

15、化學式：化合物 c 為 sicl；化合物 f 為 h2sio3 (或 h4sio4) 。4（3） si（ nh2） 4 在高溫條件下分解生成 si3n4 和 nh3，反應的化學方程式：3si（ nh2） 4=si3n4+8nh3。（4） sio2 是酸性氧化物，與堿反應生成硅酸鹽和水，反應的離子方程式：sio2+2oh-=sio32-+h2o 或 sio2+4oh-=sio44-+2h2 o。（ 5）化合物 si3n4 與化合物 sicl4 類似，也能在一定條件下與水反應生成兩種化合物，則反應方程式為： si3n4 +9h2 o=3h2sio3 +4nh3或 si3n4+12h2o=3h4si

16、o4 +4nh3。6 下圖是一些重要工業(yè)生產(chǎn)的轉化關系（反應條件略去）：請完成下列問題：若 d 是單質，且與a 屬于同一主族，則： 反應的化學方程式是_ 。d 的原子結構示意圖是_。d 單質的一種重要用途是_ 。若 b 為黃色固體， d 為固體化合物，則 該反應的化學方程式是_ 。 生產(chǎn)該工業(yè)品的工廠應建在離_較近的地方。 實驗室檢驗c 的方法是 _ 。若 b 是一種有刺激性氣味的氣體，則b 的分子形狀是_。 實驗室進行此實驗時，?？吹接写罅堪谉煯a(chǎn)生，請說明產(chǎn)生大量白煙的原因_。 化合物 c在一定體積的容器中，在一定條件下發(fā)生反應，測得容器內氣體的壓強略小于原來的 2/3，請寫出該反應的化學方

17、程式 _?！敬鸢浮?2c+siosi+2co制半導體材料4fes +11o2fe o +8so消費中心 將氣體 c 通入品紅溶液中，溶液褪色，將溶液加22232熱，又恢復紅色三角錐形生成的 no 氣體被氧氣氧化生成no2， no2 與水反應生成的硝酸與 nh3反應而產(chǎn)生大量白煙3no=no2+n2o【解析】【分析】(1)根據(jù)常見的置換反應，a、 d 同主族及工業(yè)制取硅的化學反應分析(2)根據(jù) b 為黃色固體，d 為固體化合物及工業(yè)生產(chǎn)硫酸的原理思考(3)根據(jù)工業(yè)氨氣催化氧化制取硝酸分析?！驹斀狻浚?1)d 與 a 同主族， a 能置換出d，且該反應是重要反應，則分析元素周期表，可知a 是c，

18、d 是 si，即 2c+sio2co+si si 的原子結構示意圖是，硅單質的一種重要用途是制半導體材料；(2)化合物 b 為黃色固體，中學階段的黃色固體化合物有agi、硫鐵礦等，能用于工業(yè)生產(chǎn)的只能是用黃鐵礦生成濃硫酸，即a 是氧氣， b 是 fes，c 是 so2，因此化學方程式為24fes2+11o22fe2o3+so2；該反應用于工業(yè)生產(chǎn)硫酸，由于濃硫酸是腐蝕品，運輸成本較高，且危險性大，因此建廠時應該選擇在使用濃硫酸密集的地方，即工業(yè)區(qū)集中的消費中心；因為氯氣和二氧化硫都能使品紅試液褪色，所以利用二者化學性質的差別，實驗室檢驗二氧化硫通常采用：將氣體 c 通入品紅溶液中，溶液褪色，將

19、溶液加熱，又恢復紅色；(3)該反應為工業(yè)生產(chǎn)的轉化關系，又實驗室做該實驗有白煙，結合中學階段氨氣與揮發(fā)性酸相遇會產(chǎn)生白煙的知識，可知該反應是工業(yè)上氨氣催化氧化制取硝酸的反應，即：4nh3+5o4no+6h o，因此 b 是 nh ， c 是 no氨氣分子是三角錐形；223實驗室進行此反應， no 會被過量氧氣氧化為no2，進而與水反應生成硝酸，硝酸與氨氣反應生成硝酸銨而產(chǎn)生大量白煙，即：生成的no 氣體被氧氣氧化生成 no2， no2 與水反應生成的硝酸與nh3 反應而產(chǎn)生大量白煙，故答案為生成的no 氣體被氧氣氧化生成 no2，no2 與水反應生成的硝酸與nh3 反應而產(chǎn)生大量白煙；no 在

20、密閉容器中一定條件下可以分解為二氧化氮和一氧化二氮，發(fā)生的反應為3no=no2+n2o2no2?n2o42。而容器內氣體的壓強略小于原來的，由于存在37a、 b、 c、 d 都是初中化學中的常見物質，具有如圖所示的轉化關系（反應條件、有些反應物或產(chǎn) 物已略去）：（1）若a 是一種白色難溶于水的鈣鹽，由三種元素組成，c 是大氣循環(huán)中的一種重要物質則b 的化學式是_， c 和d 反應生成a 的化學方程式是_。（2）若a 是無色液體，d 是一種黑色固體，則c 的化學式是_，由b 生成d 的化學方程式為_。（3）若 a 是碳酸氫鈉，且已知碳酸氫鈉受熱可分解為碳酸鈉、二氧化碳和水，寫出過量的氣體 c 與

21、 d 溶液反應生成a 的化學方程式。【答案】（ 1） cao（ 1 分）； co2+ca（ oh） 2=caco3 +h2o（ 2 分）（2） h2223 4分）（ 1分）； 2cu+o2cuo（或者 3fe+2ofe o ）（ 2（ 3） co2+naoh=nahco3（ 2 分）【解析】試題分析：（ 1）若 a 是一種白色難溶于水的鈣鹽，由三種元素組成，c 是大氣循環(huán)中的一種重要物質，所以 c 是 co2 ， a 是碳酸鈣。碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和co2，即 b 是氧化鈣，氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣，氫氧化鈣吸收co2 生成碳酸鈣，即d 是氫氧化鈣，所以b 的化學式是 cao， c 和 d

22、 反應生成 a 的化學方程式是 co +ca（ oh） =caco +h o。2232（2）若 a 是無色液體，則a 是水。 d 是一種黑色固體，則d 是氧化銅或四氧化三鐵，因此 b 是氧氣， c 是氫氣，則 c 的化學式是 h2，由 b 生成 d 的化學方程式為2cu+o22cuo或者 3fe+2o23 4fe o。（3）若 a 是碳酸氫鈉，且已知碳酸氫鈉受熱可分解為碳酸鈉、二氧化碳和水，則氣體c是 co2d是氫氧化鈉，因此過量的氣體c與d溶液反應生成a的化學方程式為，co2+naoh=nahco3?？键c：考查無機框圖題推斷8 簡要回答下列問題（1）醫(yī)療上，常用胃舒平主要成分al(oh)3來

23、治療胃酸（主要成分鹽酸）過多，其理由是_（用離子方程式表示）。（2）生活中不能用鋁制容器儲存氫氧化鈉溶液的原因是_（用化學方程式表示）。（3）工業(yè)制備漂白粉原理是 _（用化學方程式表示）。（4）人們常用雕花玻璃裝飾房間。在玻璃上雕花時發(fā)生反應的化學方程式是_。（5）硅酸鈉的水溶液俗稱水玻璃，向其中通入過量的co2，會出現(xiàn)軟而透明的凝膠膠體，其化學方程式是 _。【答案】 3h+ +al(oh) 3 al 3+3h 2oal 2o3+2naoh 2naalo 2+h 2o；2al+2naoh+2h 2o=2naa1o 2+3h 22cl 2+2ca(oh) 2=cacl 2+ca(clo) 2+2

24、h 2osio2+4hf=sif 4 +2h 2ona 2sio3+2co2+2h 2o=h 2sio 3 +2nahco3【解析】【分析】玻璃的主要成分之一為二氧化硅，它是酸性氧化物，不能與硫酸、硝酸、鹽酸等發(fā)生反應，但能與氫氟酸發(fā)生反應。不過，二氧化硅與氫氟酸反應，表現(xiàn)的不是酸性氧化物的性質，是氫氟酸特有的性質?！驹斀狻?1)胃舒平中的3與胃酸中的鹽酸反應，生成氯化鋁和水，其理由是+3al(oh)3h +al(oh)al3+3h2o；答案為： 3h+al(oh)3 al3+3h2o；(2)生活中不能用鋁制容器儲存氫氧化鈉溶液，因為鋁表面的al2o3 與 naoh 反應后，里面的 al 與

25、naoh 溶液繼續(xù)反應，化學方程式為al2o3+2naoh 2naalo2+h2o；2222al+2naoh+2h o=2naa1o +3h ；答案為： al2o3+2naoh 2naalo2+h2o；2al+2naoh+2h2o=2naa1o2+3h2 ；(3)工業(yè)上利用氯氣與石灰乳反應生產(chǎn)漂白粉，反應的化學方程式為2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o；答案為： 2cl2+2ca(oh)2=cacl2+ca(clo)2+2h2o；(4)在玻璃上雕花是利用氫氟酸與玻璃中的sio2 發(fā)生復分解反應，反應的化學方程式為sio2+4hf=sif +2h2o；答案為： s

26、io2+4hf=sif +2h2o；(5)向硅酸鈉水溶液中通入過量的co2，會出現(xiàn)軟而透明的硅酸凝膠和nahco3，反應的化學方程式為 na2 sio3+2co2+2h2o=h2sio3 +2nahco3；答案為： na2 sio3+2co2+2h2o=h2sio3 +2nahco3?！军c睛】“向硅酸鈉水溶液中通入過量的co2”，若不注意審題，我們很容易寫成na2sio 3+co 2+h2 o=h 2sio 3 +na2co3，解題時，對關鍵詞“過量”一定要引起高度重視。9 材料是人類賴以生存的重要物質基礎。材料種類很多，通?？煞譃榻饘俨牧稀o機非金屬材料（包括硅酸鹽材料）、高分子合成材料及復

27、合材料。（ 1） 合金是生活中常見的材料。某合金具有密度小、強度高的優(yōu)良性能，常用于制造門窗框架。該合金中含量最高的金屬為_(填元素符號 )。 鐵銹的主要成分是_(填化學式 )，它是鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生_腐蝕的結果，其負極反應式為_ 。 玻璃是一種常用的硅酸鹽材料。制備普通玻璃的原料有學式 )。caco3 、_和 _(填化（2）聚苯乙烯是造成白色污染的物質之一，其結構簡式為，則制取聚苯乙烯的單體是_?！敬鸢浮?alfe2o3xh2o(或 fe2o3)電化 (或“電化學 ”或 “吸氧 ”)fe 2e fe2na2co32sio【解析】【分析】鐵銹的主要成分是氧化鐵；鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學腐蝕時

28、為吸氧腐蝕，鐵易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應?！驹斀狻?1)鋁合金：鋁中加入鎂、銅、鋅等金屬形成合金，具有密度小、強度高的優(yōu)良性能常用于制造門窗框架；鐵在空氣中與氧氣、水共同作用而生銹，鐵銹的主要成分是鐵的氧化物氧化鐵；鋼鐵在空氣中發(fā)生電化學腐蝕時為吸氧腐蝕，鐵易失電子發(fā)生氧化反應而作負極，負極上電極反應式為： fe-2e- fe2+，碳作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2h2o+o2+4e- 4oh-；生產(chǎn)玻璃的原料是純堿、石灰石和石英；石英砂的主要成分是二氧化硅，與碳酸鈣反應生成硅酸鈣和二氧化碳，與碳酸鈉反應生成硅酸鈉和二氧化碳；(2)聚苯乙烯的結構簡式為，則制取聚苯乙烯的單體是。10 請按要求完成下列各題：（1）硫單質與濃硫酸在加熱條件下反應的化學方程式_（2）在水玻璃中通入過量二氧化碳，其總