备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题含答案1.docx

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备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题含答案1

备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题含答案

（1）

一、硅及其化合物

1．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】Mg2SiO4或2MgO·SiO2SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2OSiO2＋2C

Si＋2CO↑

【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1.80g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=3.48g÷58g/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/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Mg2SiO4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－=SiO32－＋H2O。

（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＋2C

Si＋2CO↑。

2．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12∶7∶16。

（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】Mg2SiO42MgO·SiO2硅酸盐2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2

【解析】

【分析】

根据n=

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

:

:

=2:

1:

4

（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。

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）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。

4．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＋2C

Si＋2CO↑Si＋2OH－＋H2O===SiO32-＋2H2↑SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32-（或SiO32-＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3-）

【解析】

【分析】

【详解】

A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素（用R表示）的单质能与NaOH溶液反应生成盐和氢气，则可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，A与焦碳高温下生成D，则A为SiO2，D为Si，C为Na2SiO3，根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3，根据反应⑥推知E为H2SiO3；

（1）由以上分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，E为H2SiO3；

（2）反应①的化学方程式为2C+SiO2

Si+2CO↑；

（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-。

5．已知A，B，C，D均含有同一种元素，A为单质，根据下图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。

①写出A、B、C、D各物质的名称：

A________，B________，C________，D_______；

②写出A→D的化学方程式：

_______________。

③写出下列变化的离子方程式：

B→C______________________________；

D→B______________________________。

【答案】硅硅酸钠硅酸二氧化硅Si+O2

SiO2SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-SiO2+2OH-=SiO32-+H2O

【解析】

【分析】

A是单质，A可以与NaOH溶液反应，A与O2在高温下反应产生的氧化物可以与碳在高温下反应产生A单质，可知A为Si单质；Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH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，硅酸受热分解得D为SiO2，SiO2与NaOH反应生成硅酸钠，符合各物质转化关系，据此答题。

【详解】

综上所述可知可知A为硅，B为硅酸钠，C为硅酸，D为二氧化硅。

①根据上面的分析可知，A为硅，B为硅酸钠，C为硅酸，D为二氧化硅；

②A为Si，D为二氧化硅，硅与氧气在高温下反应生成SiO2，该反应的化学方程式为：

Si+O2

SiO2；

③B是Na2SiO3，C是H2SiO3，向Na2SiO3水溶液中通入CO2气体，会发生反应产生硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式为：

SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；

D是SiO2，B是Na2SiO3，SiO2与NaOH溶液反应产生硅酸钠和水，反应的离子方程式为：

SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。

【点睛】

本题考查无机物推断的知识，明确硅和二氧化硅的性质为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题有利于提高学生的分析能力及逻辑推理能力。

6．A、B、C、D都是初中化学中的常见物质，具有如图所示的转化关系（反应条件、有些反应物或产物已略去）：

（1）若A是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，C是大气循环中的一种重要物质．则B的化学式是________，C和D反应生成A的化学方程式是_____________。

（2）若A是无色液体，D是一种黑色固体，则C的化学式是_______，由B生成D的化学方程式为____。

（3）若A是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，写出过量的气体C与D溶液反应生成A的化学方程式。

【答案】

（1）CaO（1分）；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O（2分）．

（2）H2（1分）；2Cu+O2

2CuO（或者3Fe+2O2

Fe3O4）（2分）

（3）CO2+NaOH=NaHCO3（2分）

【解析】

试题分析：

（1）若A是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，C是大气循环中的一种重要物质，所以C是CO2，A是碳酸钙。

碳酸钙高温分解生成氧化钙和CO2，即B是氧化钙，氧化钙溶于水生成氢氧化钙，氢氧化钙吸收CO2生成碳酸钙，即D是氢氧化钙，所以B的化学式是CaO，C和D反应生成A的化学方程式是CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。

（2）若A是无色液体，则A是水。

D是一种黑色固体，则D是氧化铜或四氧化三铁，因此B是氧气，C是氢气，则C的化学式是H2，由B生成D的化学方程式为2Cu+O2

2CuO或者3Fe+2O2

Fe3O4。

（3）若A是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，则气体C是CO2，D是氢氧化钠，因此过量的气体C与D溶液反应生成A的化学方程式为CO2+NaOH=NaHCO3。

考点：

考查无机框图题推断

7．阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：

信息

问题

①短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大，最外层电子数均不少于最内层电子数

（1）X一定不是______；

A．氢B．碳C．氧D．硫

②一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH，氧化物的相对式量都大于26

（2）这四种元素含有铝元素吗?

__；

③上述四种元素的单质的混合物，加入足量的盐酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀

（3）白色沉淀的化学式为________；

④上述四种元素的单质的混合物，加入足量的烧碱溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过量的盐酸溶液，最终溶液中有白色沉淀

（4）生成白色沉淀的离子方程式为______________________；

【答案】AD一定含有铝元素Mg（OH）2SiO32－+2H＋＝H2SiO3↓

【解析】

【分析】

（1）X若为氢时，其最外层电子数为1；X若为硫，原子序数比X大的Y、Z、W不可能都是短周期元素；

（2）有一种元素的氧化物既能与酸反应、又能与碱反应；

（3）白色沉淀应为碱，短周期元素中只有Mg（OH）2符合；

（4）滤液中加入过量的盐酸溶液，得到的应是难溶于水的弱酸，可为H2SiO3或H4SiO4；

【详解】

（1）X若为氢时，其最外层电子数为1，不合理；X若为硫，原子序数比X大的Y、Z、W不可能都是短周期元素，不合理，X为碳或氧时合理，故答案为AD；

（2）四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH，氧化物的相对式量都大于26，说明四种元素均为第三周期主族元素，且有一种元素的氧化物既能与酸反应、又能与碱反应，则一定含有铝元素；

（3）对所有短周期元素进行试探，唯有镁元素符合性质，可知白色沉淀物的化学式为Mg（OH）2；

（4）唯有硅元素在④变化中最终得到白色沉淀H2SiO3（或H4SiO4），生成该白色沉淀的离子方程式为SiO32-+2H+=H2SiO3↓（或SiO32-+2H++H2O=H4SiO4↓）。

8．“生活无处不化学”，回答下列问题：

（1）用白醋浸泡开水壶，第二天发现壶内水垢消失，开水壶又光洁如新了（水垢的主要成分是碳酸钙等）。

该离子反应方程式为____________。

（2）食盐不慎洒落在天然气的火焰上，观察到的现象是_____，该变化称为_____反应。

（3）沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是____________。

（4）面包在制作时会加入小苏打，利用其加热产生气体的性质，可将小苏打作为膨松剂，该反应的化学方程式是________________。

（5）光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是__________（填化学式）。

（6）赏心悦目的雕花玻璃是用__________（填名称）对玻璃进行刻蚀而制成的。

（7）使用“84”消毒液（含NaClO）时，按一定比例将它与水混合，并在空气中浸泡一段时间，使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应，以达到杀菌消毒的效果更好的目的。

将该反应的离子方程式补充完整：

____+____。

【答案】

火焰变成黄色焰色

或（3Fe+2O2

Fe3O4）

SiO2氢氟酸HClOHCO3—

【解析】

【详解】

：

（1）发生反应为CaCO3+2CH3COOH═（CH3COO）2Ca+H2O+CO2↑，其离子反应为CaCO3+2CH3COOH═Ca2++2CH3COO－+H2O+CO2↑，

故答案为：

CaCO3+2CH3COOH═Ca2++2CH3COO－+H2O+CO2↑；

（2）食盐不慎洒落在天然气的火焰上，观察到的现象是火焰变成黄色，该变化称为焰色反应，

故答案为：

火焰变成黄色；焰色；

（3）沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑，该反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2，故答案为：

3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2；

（4）面包在制作时会加入小苏打，利用其加热产生气体的性质，可将小苏打作为膨松剂，该反应的化学方程式是2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑，故答案为：

2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑；

（5）光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是SiO2，故答案为：

SiO2；

（6）赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的，故答案为：

氢氟酸；

（7）使用“84”消毒液（含NaClO）时，按一定比例将它与水混合，并在空气中浸泡一段时间，使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应，以达到杀菌消毒的效果更好的目的，由电荷守恒及原子守恒可知该反应的离子方程式为ClO－+CO2+H2O=HClO+HCO3－，故答案为：

HClO；HCO3－。

9．按要求回答下列问题：

（1）FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体的本质区别是：

_____________。

（2）工业上制玻璃的原料有纯碱、石英和_____________（填名称）。

（3）工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的____________性。

（4）盛放NaOH溶液的玻璃试剂瓶应选用____________塞（填“玻璃”或“橡胶”）。

（5）用四氯化碳萃取溴水后，分液时有机层从分液漏斗的_____________（填“下口放出”或“上口倒出”）。

（6）6.20gNa2O晶体中含离子数目是_____________（NA为阿伏加德罗常数的数值）。

（7）等质量的NH3和H2S中，氢原子的个数比是_________。

（8）加热某碱式碳酸镁晶体[4MgCO3∙Mg（OH）2∙5H2O]至质量不再变化时，得到10.0g残留固体和__________LCO2（标准状况下）。

【答案】分散质粒子直径石灰石还原橡胶下口放出0.3NA3:

14.48

【解析】

【分析】

（1）根据胶体与溶液的本质区别来解答；

（2）根据工业上制玻璃的原料分析解答；

（3）根据钠与四氯化钛表现的性质来分析解答；

（4）根据二氧化硅与NaOH溶液溶液反应分析判断；

（5）根据四氯化碳密度大于水分析；

（6）Na2O晶体为离子晶体，1mol晶体中含有2molNa+和1molCl-，以此分析；

（7）质量相等，计算NH3和H2S气体物质的量之比结合二者分子构成解答；

（8）加热[4MgCO3∙Mg（OH）2∙5H2O]至质量不再变化时，得到的固体为MgO，根据n=

，V=nVm及原子守恒进行计算。

【详解】

（1）Fe（OH）3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是Fe（OH）3胶体的分散质微粒直径大小在1～100nm之间，即分散质粒子直径大小不同，

故答案为：

分散质粒子直径；

（2）工业上以石灰石、纯碱、石英为原料制取玻璃，

故答案为：

石灰石；

（3）钠是活泼金属，极易失去电子被氧化，工业上金属钠可用来制备钛等金属，利用了金属钠的还原性，

故答案为：

还原；

（4）由于玻璃中的二氧化硅能与NaOH溶液反应生成粘性的硅酸钠，而使玻璃塞和瓶口粘在一起不易打开，因此盛放NaOH溶液的玻璃试剂瓶应选用橡胶塞，

故答案为：

橡胶；

（5）四氯化碳的密度大于水的密度，用四氯化碳萃取溴水后，有机层在下层，分液时有机层从分液漏斗的下口放出，

故答案为：

下口放出；

（6）6.20gNa2O的物质的量为0.1mol，Na2O晶体为离子晶体，1mol晶体中含有2molNa+和1molCl-，所以晶体中含离子数目是0.3NA，

故答案为：

0.3NA；

（7）设二者的质量为mg，则同质量的NH3和H2S气体的体积等于物质的量之比=

=2：

1，则所含氢原子的个数比是

=3:

1，

故答案为：

3:

1；

（8）加热[4MgCO3∙Mg（OH）2∙5H2O]生成MgO和二氧化碳、水，至质量不再变化时，得到的固体为MgO，10gMgO的物质的量为

=0.25mol，由镁元素和碳元素守恒关系可知，n（MgCO3）=

×n（Mg）=

×0.25mol=0.2mol，n（CO2）=n（MgCO3）=0.2mol，

V（CO2）=0.2mol×22.4L/mol=4.48L，

故答案为：

4.48L。

10．请按要求完成下列各题：

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式__________________

（2）在水玻璃中通入过量二氧化碳，其总反应的离子方程式为_________________________________

（3）将一小块钠投入到盛

溶液的烧杯中，剧烈反应，放出气体并生成蓝色沉淀，其总反应的离子方程式为_________________________________

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应的离子方程式____________________________________

（5）成分为盐酸的洁厕灵与“84”消毒液混合使用，易中毒，其中反应的离子方程式为________________

（6）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是____________________________________

【答案】S+2H2SO4

3SO2↑+2H2OSiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-2Na+2H2O+Cu2+═Cu（OH）2↓+H2↑+2Na+Ca（OH）2+Mg2+=Mg（OH）2↓+Ca2+Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2

【解析】

【分析】

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水；

（2）在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3；

（3）钠与硫酸铜溶液的反应实质为：

钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀，据此写出反应的离子方程式；

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg（OH）2和Ca2+；

（5）酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水；

（6）铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。

【详解】

（1）硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO2和水，发生反应的化学方程式为S+2H2SO4

3SO2↑+2H2O；

（2）在Na2SiO3溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO3，发生反应的离子方程式为SiO32-+2H2O+2CO2=H2SiO3↓+2HCO3-；

（3）钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，反应的离子方程式为：

2Na+2H2O+Cu2+═Cu（OH）2↓+H2↑+2Na+；

（4）石灰乳与苦卤中的Mg2+反应生成Mg（OH）2和Ca2+，反应的离子方程式为Ca（OH）2+Mg2+=Mg（OH）2↓+Ca2+；

（5）酸性条件下，氯离子和次氯酸根离子反应生成氯气和水，离子方程式为Cl-+ClO-+2H+═Cl2↑+H2O；

（6）铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）

Fe3O4+4H2。