合肥備戰(zhàn)高考化學硅及其化合物推斷題(大題培優(yōu))

合肥備戰(zhàn)高考化學硅及其化合物推斷題(大題培優(yōu))一、硅及其化合物1．已知：甲、乙、丙、丁為常見化合物，A、B為單質(zhì)，相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。其中甲是天然氣的主要成分?；卮鹣铝袉栴}：（1）丁物質(zhì)的名稱：______，丙物質(zhì)的化學式：_________________________________________。（2）檢驗化合物乙的化學方程式：___________________________________________________。（3）試劑X可能的化學式：________、________(要求：所選物質(zhì)類別不同)。（4）通過分析表明：燃料充分燃燒的條件之一是______________________________。（5）取變紅溶液于試管中加熱，觀察到的現(xiàn)象有_______________________________________?！敬鸢浮克瓹OCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OO2CuO充足的氧氣紅色溶液變成紫色，有氣泡冒出【解析】【分析】甲是天然氣的主要成分，則甲是甲烷，甲與A，B與A能燃燒，則A是氧氣，丁電解生成A、B，則B是氫氣，丁是水，乙與水加入紫色石蕊試液后溶液變紅，則乙是二氧化碳，丙與乙可以相互轉(zhuǎn)化，則丙是一氧化碳，據(jù)此分析解答。【詳解】(1)根據(jù)分析可知丁是水，丙是CO，故答案為：水；CO；(2)檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水，反應方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；(3)由丙轉(zhuǎn)化到乙，則試劑X可以是氧氣，也可以是氧化銅等物質(zhì)，所屬的類別分別是單質(zhì)和氧化物；故答案為：O2；CuO；(4)通過分析表明:燃料充分燃燒的條件之一是要有充足的氧氣；故答案為：充足的氧氣；(5)取變紅溶液于試管中加熱會發(fā)生碳酸分解的過程，故可以觀察到的現(xiàn)象是紅色溶液變成紫色，有氣泡冒出；故答案為：紅色溶液變成紫色，有氣泡冒出。2．有兩種短周期元素、，元素原子的最外層電子數(shù)為，次外層電子數(shù)為；元素原子的層（有電子）電子數(shù)為，層電子數(shù)為。（1）推斷元素名稱和符號：_______、______，______、_______。（2）、兩元素形成的化合物可能具有的性質(zhì)是_______（填序號）。A.能與水反應B.能與硫酸反應C.能與氫氧化鈉溶液反應（3）元素的原子含有_______個能層，Y元素的原子含有_______個能層。【答案】氧O硅SiC23【解析】【分析】短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外層電子數(shù)為a，次外層電子數(shù)為b；元素Y原子的M層電子數(shù)為(a－b)，L層電子數(shù)為(a＋b)，則L層電子數(shù)為8，所以a＋b＝8，所以元素X原子有2個電子層，故b＝2，所以a＝8－b＝8－2＝6，故X為O元素；故元素Y原子的M層電子數(shù)為a－b＝6－2＝4，Y為Si元素，X、Y兩元素形成的化合物為SiO2，結(jié)合元素化合物的性質(zhì)判斷?！驹斀狻?1)X為O元素，Y為Si元素，故答案為：氧；O；硅；Si；(2)X、Y兩元素形成的化合物為SiO2；A．SiO2不與水反應，故A錯誤；B．SiO2性質(zhì)穩(wěn)定，溶于HF酸，不溶于其它酸，故B錯誤；C．SiO2與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉與水，故C正確；D．SiO2不與氯氣反應，故D錯誤；故答案為：C；(3)氧原子和硅原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖分別為：、，所以氧原子有2個能層，硅原子有3個能層，故答案為：2；3?！军c睛】本題推斷元素種類是解題關(guān)鍵，根據(jù)每一能層能夠排布的電子數(shù)多少進行綜合判斷，注意二氧化硅性質(zhì)的特殊性。3．如圖為一定量飽和Ca(OH)2溶液中通入CO2氣體后，產(chǎn)生CaCO3白色沉淀的質(zhì)量與通入的CO2體積之間的關(guān)系曲線。請回答：①OA段曲線所表示的化學反應方程式：_________，A點處已參加反應的CO2與Ca(OH)2的物質(zhì)的量之比為________。②B處溶液中存在的濃度較大的兩種離子是________和________(填離子符號)，將B處生成的溶液煮沸，可見到的現(xiàn)象是_____________?！敬鸢浮緾a(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O1∶1Ca2＋HCO3—溶液變渾濁(或產(chǎn)生白色沉淀)【解析】【分析】二氧化碳與氫氧化鈣飽和溶液的反應與二氧化碳的量有關(guān)，少量二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，反應的化學方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，過量二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸氫鈣，反應的化學方程式為2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2，由圖可知OA段隨著CO2通入CaCO3的量逐漸增大，A點達到沉淀最大值，AB段隨CO2的通入，生成的CaCO3不斷溶解轉(zhuǎn)化為Ca(HCO3)2，B點CaCO3全溶解，溶液又變得澄清?！驹斀狻竣儆蓤D可知OA段隨著CO2通入CaCO3的量逐漸增大，A點達到沉淀最大值，則OA段發(fā)生的反應為二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，反應的化學方程式為CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，由方程式可知A點處已參加反應的二氧化碳和氫氧化鈣的物質(zhì)的量比為1:1，故答案為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；1:1；②由圖可知AB段隨CO2的通入，生成的CaCO3不斷溶解，發(fā)生的反應為二氧化碳與碳酸鈣反應生成碳酸氫鈣，則溶液中存在的濃度較大的兩種離子是鈣離子和碳酸氫根離子；將碳酸氫鈣溶液煮沸，碳酸氫鈣受熱分解生成難溶的碳酸鈣、二氧化碳和水，則可見到的現(xiàn)象是澄清溶液變渾濁，故答案為：Ca2＋；HCO3—；溶液變渾濁(或產(chǎn)生白色沉淀)?！军c睛】明確碳酸的正鹽與過量的CO2反應時生成碳酸氫鹽、碳酸氫鹽與堿反應時生成碳酸的正鹽和水、碳酸氫鹽在加熱條件下生成碳酸正鹽、水和CO2是解答關(guān)鍵。4．A，B，C，D，E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請回答：（1）形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。（2）E的化學式為________。（3）B與氫氧化鈉反應生成D和H2O的化學方程式是________。（4）在D的溶液中通入過量CO2氣體的離子方程式________。（5）下列說法正確的是______A水泥、玻璃、石英玻璃等都是傳統(tǒng)硅酸鹽材料。

B高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維。C化學分析中常用到的分子篩是硅酸鹽材料。

D熔融燒堿不能選用陶瓷坩堝?！敬鸢浮緾aSiO3SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2OSiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-C,D【解析】【分析】“A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)”則A為Si；由“B+碳→A+E”可知B為SiO2，E為CO；由“B+NaOH→D+H2O”可得D為Na2SiO3；由“B+CaO→C”可得C為CaSiO3；據(jù)此結(jié)合設(shè)問進行分析作答?！驹斀狻浚?）由分析可知，A為Si，其原子核內(nèi)有14個質(zhì)子，核外有三個電子層，共14個電子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；（2）由分析可知，E的化學式為：CaSiO3；（3）B為SiO2，與NaOH溶液反應生成Na2SiO3和水，該反應的化學方程式為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；（4）往D（Na2SiO3）溶液中通過過量CO2后，由于H2CO3的酸性比H2SiO3強，故反應生成H2SiO3；由于CO2過量，則反應生成HCO3-，故該反應的離子方程式為：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；（5）A、石英玻璃的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽材料，A不符合題意；B、光導纖維的主要成分是二氧化硅，不是硅單質(zhì)，B不符合題意；C、分子篩的主要成分是硅酸鹽，C符合題意；D、陶瓷可以被燒堿腐蝕，故熔融燒堿不能用陶瓷坩堝，D符合題意；故答案為：CD。5．X、Y、Z為三種常見的單質(zhì)，Z為綠色植物光合作用后的產(chǎn)物之一，A、B為常見化合物．它們在一定條件下可以發(fā)生如圖反應（均不是在溶液中進行的反應）（以下每個空中只需填入一種物質(zhì)）(1)X、Y均為金屬時，此反應在工業(yè)上稱為___反應，其反應方程式為________??(2)X為金屬，Y為非金屬時，A為__B__(3)X為非金屬Y為金屬時，A為__B為_______(4)X為非金屬，Y為非金屬時，A為_____B為______【答案】鋁熱反應3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3CO2MgOCuOH2OSiO2CO【解析】【分析】Z為綠色植物光合作用后的產(chǎn)物之一，應為O2，X+AY+B的反應為置換反應，X、Y為單質(zhì)，A、B為氧化物?！驹斀狻?1)當X、Y均為金屬時,應為鋁熱反應,則X為Al、A為Fe3O4,Y為Fe,B為Al2O3,Z為氧氣,反應方程式為3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3；(2)當X為金屬、Y為非金屬,應為Mg和CO2的反應,反應的方程式為:Mg+CO2MgO+C；(3)當X為非金屬時,Y為金屬時,碳、氫氣還原氧化銅符合此反應,A為CuO,B為H2O,反應方程式為CuO+H2Cu+H2O；(4)當X、Y均為非金屬固體時,為C和SiO2的反應,反應的方程式為SiO2+2CSi+2CO?！军c睛】本題考查無機物的推斷，題目難度中等，解答本題的關(guān)鍵是能把握常見單質(zhì)+氧化物→單質(zhì)+氧化物的置換反應的類型，注意把握常見相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。6．常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如下圖所示：其中B常被用于制造光導纖維，其對應的單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)是相似的。（1）試推測：A___________，F(xiàn)___________(寫化學式)（2）試寫出反應④的離子方程式：___________。（3）寫出反應①的化學方程式___________。（4）在反應①中，碳的作用是___________，當生成1molA時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為___________?！敬鸢浮縎iH2SiO3SiO2+20H―=SiO32―+H2OSiO2+2CSi+2CO↑還原劑2.408×l024【解析】本題考查無機框圖推斷題，B常用于制造光導纖維，即B為SiO2，反應①工業(yè)上制取粗硅的反應，發(fā)生2C＋SiO2Si＋2CO，A為Si，D為CO，反應④SiO2屬于酸性氧化物，與氫氧化鈉反應，即SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O，反應⑤是CO與O2反應生成CO2，利用硅酸的酸性弱于碳酸，即反應⑥是SiO32－＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO32－，（1）根據(jù)上述分析，A為Si，F(xiàn)為H2SiO3；（2）反應④的離子反應方程式為SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O；（3）反應①的方程式為：2C＋SiO2Si＋2CO；（4）根據(jù)反應方程式，C的化合價由0價→+2價，化合價升高，C作還原劑，Si的化合價由＋4價→0價，化合價降低4價，因此生成1molSi，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為4mol，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是4NA。點睛：本題相對比較簡單，熟記光導纖維的成分是SiO2，工業(yè)上制取硅，注意生成的是CO，不是CO2，同時注意（4），問題是轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目，不是轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。7．圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其它為化合物，它們之間存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物已略去）。其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應?；卮鹣铝袉栴}：（1）1molE中含有mol化學鍵；M中存在的化學鍵類型為；R的化學式是______________________。（2）一定條件下，Z與H2反應生成ZH4，ZH4的電子式為___________________。（3）寫出A與Al反應轉(zhuǎn)化為X的化學方程式。（4）寫出A和D的稀溶液反應生成G的離子方程式并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目?！敬鸢浮浚?）4離子鍵、共價鍵H2SiO3（或H4SiO4）（2）（3）8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3（需加入反應條件）（4）【解析】【分析】A為磁性氧化鐵，即四氧化三鐵，則X為鐵，Y為氧氣，D為硝酸，G為硝酸鐵，E為不溶于水的酸性氧化物，則為二氧化硅，Z為硅，M為硅酸鈉，R為硅酸膠體。【詳解】(1)1個“SiO2”的結(jié)構(gòu)為，在此結(jié)構(gòu)片斷中，含有的共價鍵數(shù)目為2+4×=4，則1molSiO2中含有4摩爾Si-O鍵。M為硅酸鈉，Na+與SiO32-之間存在離子鍵，SiO32-內(nèi)Si原子與O原子間存在共價鍵。Na2SiO3與HNO3發(fā)生復分解反應，生成的R為H2SiO3（或H4SiO4）。答案為：4；離子鍵、共價鍵；H2SiO3(或H4SiO4)；(2)二氧化硅和氫氣反應生成四氫化硅，其電子式為：。答案為：；(3)鋁和四氧化三鐵反應生成氧化鋁和鐵，方程式為：8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3。答案為：8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3；(4)四氧化三鐵和硝酸反應生成硝酸鐵、一氧化氮和水，離子方程式為：。答案為：?！军c睛】無機推斷題必須抓住突破口，抓住物質(zhì)的特征，例如磁性氧化鐵為四氧化三鐵，酸性氧化物能和氫氟酸反應的物質(zhì)為二氧化硅。紅褐色沉淀為氫氧化鐵等。有些反應的條件也可做為突破口，例如使用催化劑的反應有：8．由短周期元素組成的單質(zhì)A、B、C和甲、乙、丙、丁四種化合物有下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系，已知C為密度最小的氣體，甲為非電解質(zhì)。根據(jù)以上轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問題：（1）寫出下列物質(zhì)的化學式：AB丁。（2）元素A在周期表中的位置是，寫出甲的一種用途。（3）寫出下列變化的方程式：A與NaOH溶液反應的化學方程式乙與過量CO-2反應的離子方程式【答案】（1）Si（2分）O2（2分）H2SiO3或H4SiO4（2分）（2）第三周期第ⅣA族（2分）是玻璃、光導纖維等（2分）（3）①Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（2分）②SiO32—+2CO-2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3—（2分）【解析】由于C是密度最小的氣體,所以C是H2。又因A+NaOH溶液C(H2),故A為Al或Si,無論A是Al或Si,產(chǎn)物乙通過量CO2后的產(chǎn)物丁失去的化合物丙應為H2O,故B為O2,又據(jù)甲為非電解質(zhì),故A應為Si,甲為SiO2,乙為Na2SiO3,丁為H2SiO3(或H4SiO4)。據(jù)此解答有關(guān)問題。9．按要求回答下列問題：（1）FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的本質(zhì)區(qū)別是：_____________。（2）工業(yè)上制玻璃的原料有純堿、石英和_____________（填名稱）。（3）工業(yè)上金屬鈉可用來制備鈦等金屬，利用了金屬鈉的____________性。（4）盛放NaOH溶液的玻璃試劑瓶應選用____________塞（填“玻璃”或“橡膠”）。（5）用四氯化碳萃取溴水后，分液時有機層從分液漏斗的_____________（填“下口放出”或“上口倒出”）。（6）6.20gNa2O晶體中含離子數(shù)目是_____________（NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值）。（7）等質(zhì)量的NH3和H2S中，氫原子的個數(shù)比是_________。（8）加熱某堿式碳酸鎂晶體[4MgCO3?Mg(OH)2?5H2O]至質(zhì)量不再變化時，得到10.0g殘留固體和__________LCO2（標準狀況下）。【答案】分散質(zhì)粒子直徑石灰石還原橡膠下口放出0.3NA3:14.48【解析】【分析】（1）根據(jù)膠體與溶液的本質(zhì)區(qū)別來解答；（2）根據(jù)工業(yè)上制玻璃的原料分析解答；（3）根據(jù)鈉與四氯化鈦表現(xiàn)的性質(zhì)來分析解答；（4）根據(jù)二氧化硅與NaOH溶液溶液反應分析判斷；（5）根據(jù)四氯化碳密度大于水分析；（6）Na2O晶體為離子晶體，1mol晶體中含有2molNa+和1molCl-，以此分析；（7）質(zhì)量相等，計算NH3和H2S氣體物質(zhì)的量之比結(jié)合二者分子構(gòu)成解答；（8）加熱[4MgCO3?Mg(OH)2?5H2O]至質(zhì)量不再變化時，得到的固體為MgO，根據(jù)n=，V=nVm及原子守恒進行計算?！驹斀狻浚?）Fe(OH)3膠體區(qū)別于FeCl3溶液最本質(zhì)的特征是Fe(OH)3膠體的分散質(zhì)微粒直徑大小在1～100nm之間，即分散質(zhì)粒子直徑大小不同，故答案為：分散質(zhì)粒子直徑；（2）工業(yè)上以石灰石、純堿、石英為原料制取玻璃，故答案為：石灰石；（3）鈉是活潑金屬，極易失去電子被氧化，工業(yè)上金屬鈉可用來制備鈦等金屬，利用了金屬鈉的還原性，故答案為：還原；（4）由于玻璃中的二氧化硅能與NaOH溶液反應生成粘性的硅酸鈉，而使玻璃塞和瓶口粘在一起不易打開，因此盛放NaOH溶液的玻璃試劑瓶應選用橡膠塞，故答案為：橡膠；（5）四氯化碳的密度大于水的密度，用四氯化碳萃取溴水后，有機層在下層，分液時有機層從分液漏斗的下口放出，故答案為：下口放出；（6）6.20gNa2O的物質(zhì)的量為0.1mol，Na2O晶體為離子晶體，1mol晶體中含有2molNa+和1molCl-，所以晶體中含離子數(shù)目是0.3NA，故答案為：0.3NA；（7）設(shè)二者的質(zhì)量為mg，則同質(zhì)量的NH3和H2S氣體的體積等于物質(zhì)