备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题及答案.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及答案

备战高考化学培优专题复习硅及其化合物推断题练习题及答案

一、硅及其化合物

1．某固体中可能含有Na+、K+、Al3+、Ba2+、SO42-、CO32-、SiO32-、等离子，将其配成100mL溶液。

学生研究性学习小组为了确认其成分，设计并完成了如图所示实验：

请回答下列问题：

（1）配制100mL溶液需要使用容量瓶，该仪器使用前必须进行的一步操是______________；在“定容”操作中，当液面接近容量瓶刻度线1~2cm处，改用__________________，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。

（2）若出现如下情况，导致所配溶液浓度偏高的是_____________________

A．称量时砝码已经生锈；

B．溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作；

C．定容时俯视；

D．定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出；

E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水。

（3）根据以上实验可得出：

一定存在的离子是_________________，，一定不存在的离子是___________________。

（4）加入稀盐酸，所发生的离子反应方程式为________________。

【答案】检查是否漏水改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切A、CCO32-、SiO32-SO42-、Al3+、Ba2+CO32-+2H+=CO2↑+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3↓

【解析】

【分析】

向配制的溶液中加入稀盐酸后生成无色无味气体A、沉淀B，气体A为CO2，则原溶液中一定含有CO32-，结合离子共存可知一定不存在Al3+、Ba2+；生成的沉淀B为硅酸，则一定存在SiO32-；向滤液C中加入氯化钡溶液，无明显现象，说明溶液中不存在SO42-，据此结合溶液配制的方法解答；

第

（2）题根据

进行分析；

【详解】

（1）容量瓶使用前要检查是否漏水；当液面接近容量瓶刻度线1-2cm处，改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切，再将容量瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀，故答案为：

检查是否漏水；改用胶头滴管滴加质量数至液面凹液面恰好与刻度线相切；

（2）A.称量时砝码已经生锈会导致溶质的质量偏大，继而导致浓度偏大，故A正确；

B.溶解、转移溶液之后没有对烧杯和玻璃棒进行洗涤操作会导致溶质物质的量偏小，浓度偏小，故B错误；

C.定容时俯视会导致溶液体积偏小，溶液浓度偏大，故C正确；

D.定容时，液面超过容量瓶颈上的刻度线，用胶头滴管将过量的液体吸出会导致溶质的物质的量偏小，浓度偏小，故D错误；

E.容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水对浓度没有影响，故E错误，

故答案为：

AC；

（3）根据分析可知一定存在的离子为：

CO32-、SiO32-；一定不存在的离子为：

SO42-、Al3+、Ba2+，故答案为：

CO32-、SiO32-；SO42-、Al3+、Ba2+；

（4）根据分析可知，加入稀盐酸后碳酸根和硅酸根和氢离子发生反应，故答案为：

CO32-+2H+=CO2↑+H2O；SiO32-+2H+=H2SiO3↓。

2．在下列物质的转化关系中，A是一种固体单质，且常作半导体材料，E是一种白色沉淀，F是最轻的气体单质。

据此填写：

（1）B的化学式是____________，目前在现代通迅方面B已被用作_____________主要原料。

（2）B和a溶液反应的离子方程式是_____________________。

（3）A和a溶液反应的离子方程式是_____________________。

（4）C和过量盐酸反应的离子方程式是____________________。

【答案】SiO2制光导纤维SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2OSi＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓

【解析】

【分析】

A是一种固体单质，且常作半导体材料，则A是Si，所以B为SiO2，由图中转化关系可知E为H2SiO3，a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O，由于F是最轻的气体单质，则F为H2。

【详解】

A是一种固体单质，且常作半导体材料，则A是Si，所以B为SiO2，由图中转化关系可知E为H2SiO3，a为NaOH，C为Na2SiO3，D为H2O，由于F是最轻的气体单质，则F为H2，

（1）B的化学式是SiO2，目前在现代通迅方面B已被用作光导纤维主要原料；

（2）B和a溶液反应的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O；

（3）A和a溶液反应的离子方程式是Si＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑；

（4）C和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。

3．已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：

（1）A是______，B是_____，D是_____。

（2）写化学方程式：

①_________；

⑤_________。

（3）写离子方程式：

②__________；

③________；

④________。

【答案】SiO2Na2SiO3H2SiO3Na2CO3＋SiO2

Na2SiO3＋CO2↑H2SiO3

H2O＋SiO2CO2＋H2O＋SiO32-＝CO32-＋H2SiO3↓SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2OSiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓

【解析】

【分析】

由“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A为SiO2，再结合SiO2的相关性质：

SiO2跟Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，二者在水中会反应生成H2SiO3沉淀，则D为H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的，③为SiO2和NaOH的反应，可知B为Na2SiO3，则C为CO2，Na2SiO3可与酸反应生成硅酸，据此答题。

【详解】

由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，C为CO2，D为H2SiO3。

（1）由以上分析可知A为SiO2，B为Na2SiO3，D为H2SiO3，故答案为：

SiO2；Na2SiO3；H2SiO3。

（2）①SiO2和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的方程式为SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑，故答案为：

SiO2+Na2CO3

Na2SiO3+CO2↑。

⑤H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，反应方程式为：

H2SiO3

H2O＋SiO2，故答案为：

H2SiO3

H2O＋SiO2。

（3）②硅酸酸性比碳酸弱，硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸，反应的方程式为Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3，离子方程式为：

CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓，故答案为：

CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓。

③二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O，离子方程式为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，故答案为：

SiO2+2OH-═SiO32-+H2O。

④Na2SiO3可与盐酸反应生成硅酸，方程式为Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，离子方程式为：

SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓，故答案为：

SiO32-＋2H＋=H2SiO3↓。

【点睛】

解框图题的方法：

最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等，本题的突破口为：

“A是一种不溶于水的固体非金属氧化物”。

4．某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂的体积（V）的关系如图所示。

（1）若Y是盐酸，所得到的关系图如图甲所示，则oa段转化为沉淀的离子（指来源于X溶液的，下同）是_____，ab段发生反应的离子是_________，bc段发生反应的离子方程式是_________。

（2）若Y是NaOH溶液，所得到的关系图如图乙所示，则X中一定含有的离子是__________，假设X溶液中只含这几种离子，则溶液中各离子物质的量之比为_____，ab段反应的离子方程式为_____________。

【答案】SiO32—、AlO2-CO32-3H++Al（OH）3=Al3++3H2OAl3+Mg2+NH4+Cl-2:

1:

4:

12NH4++OH-═NH3•H2O

【解析】

【分析】

无色溶液中不可能含有Fe3+离子。

（1）如果Y是盐酸，向溶液中加盐酸，先生成沉淀，当a-b段时，沉淀的量不变化，盐酸和碳酸根离子反应生成气体，则溶液中不含镁离子、铝离子；当b-c段时沉淀的质量减少，部分沉淀和盐酸反应，部分沉淀和盐酸不反应，说明溶液中有硅酸根离子和偏铝酸根离子，弱酸根离子和铵根离子能双水解，所以溶液中含有的阳离子是钠离子；

（2）若Y是氢氧化钠，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，当a-b段时，沉淀的量不变化，氢氧化钠和铵根离子反应生成气体；当b-c段时沉淀的质量减少，部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有铝根离子和镁离子，则溶液中不含硅酸根离子、碳酸根离子和偏铝酸根离子，所以溶液中含有的阴离子是氯离子。

【详解】

（1）如果Y是盐酸，由图可知，向溶液中加盐酸，先生成沉淀后沉淀部分溶解，则溶液中可能含SiO32-、AlO2-，不含Al3+、Mg2+；ab段，沉淀的量没有变化，说明溶液中含有CO32-，盐酸和碳酸根离子反应，反应的离子方程式依次为CO32-+H+═HCO3-和HCO3-+H+═H2O+CO2↑；bc段,氢氧化铝沉淀与盐酸反应生成偏铝酸钠和水，硅酸沉淀不反应，沉淀部分溶解，反应的离子方程式为3H++Al（OH）3=Al3++3H2O，故答案为：

SiO32—、AlO2—；CO32-；3H++Al（OH）3=Al3++3H2O；

（2）若Y是氢氧化钠，由图可知，向溶液中加氢氧化钠溶液，先生成沉淀，溶液中可能含Al3+、Mg2+或两者中的一种，由于弱碱阳离子和弱酸的阴离子会双水解而不能共存，即溶液中不含CO32-、SiO32-、AlO2-，由于溶液一定要保持电中性，故溶液中一定含Cl-；ab段，沉淀的量不变化，是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体：

NH4++OH-═NH3•H2O，即溶液中含NH4+；bc段，沉淀的质量减少但没有完全溶解，即部分沉淀和氢氧化钠反应，部分沉淀不反应，说明溶液中有Al3+、Mg2+，bc段的反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，则X中一定含有的离子是Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；由于溶液中有Al3+、Mg2+，oa段转化为沉淀的离子是Al3+、Mg2+，ab段是氢氧化钠和铵根离子反应生成气体，反应的离子方程式为NH4++OH-═NH3•H2O；溶液中有Al3+、Mg2+，即沉淀中含Al（OH）3和Mg（OH）2，故bc段的反应离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，NH4+反应需要NaOH的体积是2V，由于Al（OH）3溶解时需要的NaOH的体积是V，则生成Al（OH）3需要的NaOH的体积是3V，而生成Mg（OH）2和Al（OH）3共消耗NaOH的体积为4V，则生成Mg（OH）2需要NaOH溶液的体积是V，则n（Al3+）：

n（Mg2+）：

n（NH4+）=2：

1：

4，根据溶液要呈电中性，即有：

3n（Al3+）+2n（Mg2+）+n（NH4+）=n（Cl-），故n（Cl-）=12，即有：

n（Al3+）：

n（Mg2+）：

n（NH4+）：

n（Cl-）=2：

1：

4：

12，故答案为：

Al3+、Mg2+、NH4+、Cl-；2：

1：

4：

12；NH4++OH-═NH3•H2O。

【点睛】

本题考查无机物的推断，注意根据溶液的颜色结合题给图象确定溶液中存在的离子，再结合物质之间的反应来确定微粒的量是解答关键。

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．已知A、B、C、D组成的元素都属于短周期，它们之间的简单转化关系如图所示。

请按要求写出有关反应的化学方程式：

（1）若其中A、D为单质且同主族，B、C为氧化物：

（该反应在工业上有重要用途）。

（2）若A、D为常态下的气体单质且不同主族，B、C为化合物且B为水：

。

（3）若A、B、C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体：

。

（4）若A、D为固体单质且不同主族，B、C为氧化物：

。

【答案】（共8分）

（1）2C+SiO2

Si+2CO↑

（2）2F2＋2H2O===4HF＋O2

（3）SO2＋2H2S===3S＋2H2O

（4）2Mg+CO2

2MgO+C。

【解析】

【分析】

（1）A、D为单质且同主族，B、C为氧化物，A为C，B为SiO2，符合转化关系，D为Si，C为CO；

（2）A、D为常态下的气体单质且不同主族，B、C为化合物且B为水，A为F2，C为HF，D为O2，符合转化关系；

（3）A、B、C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体，H2S与SO2反应符合转化关系，D为硫；

（4）A、D为固体单质且不同主族，B、C为氧化物，Mg与CO2反应符合转化关系，A为Mg，B为CO2，C为MgO，D为C单质。

【详解】

（1）A、D为单质且同主族，B、C为氧化物，A为C，B为SiO2，符合转化关系，反应方程式为：

2C+SiO2

Si+2CO↑；

综上所述，本题正确答案：

2C+SiO2

Si+2CO↑；

（2）A、D为常态下的气体单质且不同主族，B、C为化合物且B为水，A为F2，C为HF，D为O2，符合转化关系，反应方程式为：

2F2+2H2O═4HF+O2；

综上所述，本题正确答案：

2F2+2H2O═4HF+O2；

（3）A、B、C均为化合物且C为水，单质D常态下为固体，H2S与SO2反应符合转化关系，反应方程式为：

SO2+2H2S═3S+2H2O；

综上所述，本题正确答案：

SO2+2H2S═3S+2H2O；

（4）A、D为固体单质且不同主族，B、C为氧化物，Mg与CO2反应符合转化关系，反应方程式为：

2Mg+CO2

2MgO+C；

综上所述，本题正确答案：

2Mg+CO2

2MgO+C。

7．A、B、C、D、E、F六种物质的相互转化关系如图所示（反应条件和部分副产物未标出），其中反应①是置换反应。

（1）若A、D、F都是非金属单质，且A、D所含元素在周期表中同一列，A、F所含元素在周期表中同一横行，则反应①的化学方程式是_______________________。

（2）若A是常见的金属单质，D、F是气态单质，反应①在水溶液中进行，则反应②（在水溶液中进行）的离子方程式是_____________________；

（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，反应③的化学方程式是________________。

（4）若A、D为单质，且A原子核内所含质子数是D的2倍，B是参与大气循环的一种物质，③和④两个反应中都有红棕色气体生成，反应④的化学方程式是_________。

【答案】SiO2＋2C

Si＋2CO↑2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－4NH3＋5O2

4NO＋6H2OC＋4HNO3

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O

【解析】

【分析】

【详解】

（1）若A、D、F都是非金属单质，反应①是置换反应，A、D同主族，根据框图可知，A与F生成E，C与F也能生成E，因此只能是SiO2与C反应，则A是C、B是SiO2、C是CO、D是Si，E是CO2、F是O2。

反应①的方程式为SiO2＋2C

Si＋2CO↑。

（2）若A是常见的金属单质，反应①是置换反应，D、F是气态单质，根据框图可知，A与F生成E，C与F也能生成E，因此A只能为Fe，D为H2，F为Cl2，B为HCl，C为FeCl2，E为FeCl3。

反应②的方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－。

（3）若B、C、F都是气态单质，且B有毒，③和④两个反应中都有水生成，反应②需要放电才能发生，A、D相遇有白烟生成，所以A是氨气，B是氯气，C是氮气，D是氯化氢，F是氧气，E是NO，反应③的化学方程式是4NH3＋5O2

4NO＋6H2O。

（4）若A、D为短周期元素单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子核外最外层电子数D是A的2倍，B是参与大气循环的一种物质，反应①是置换反应，根据框图可知，A为Mg，D为C，B为CO2，C为MgO，又知③和④两个反应中都有红棕色气体生成，F为HNO3。

反应④的化学方程式是C＋4HNO3

CO2↑＋4NO2↑＋4H2O。

【点晴】

解框图题的方法的最关键的是寻找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等。

8．现有下列物质：

①NaHCO3②Al（OH）3③SiO2④SO2，请同学们按要求用序号填空：

（1）用来制备发酵粉和中和胃酸的是_______；

（2）能使酸性KMnO4溶液褪色的是________；

（3）实验室用来制耐火坩埚的是________；

（4）既能与氢氧化钠反应，又能与稀盐酸反应的是__________。

【答案】①④③②

【解析】

【分析】

根据已有的知识进行分析，碳酸氢钠俗称小苏打，因水解溶液显弱碱性，能和酸反应；Al（OH）3既能和酸，也能和碱反应；SiO2高熔点，耐高温；SO2有还原性，有漂白性，据此解答。

【详解】

（1）碳酸氢钠俗称小苏打，不稳定且水溶液显弱碱性，能和盐酸反应，常用来制备发酵粉和中和胃酸；

（2）SO2有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色；

（3）SiO2高熔点，耐高温，实验室用来制耐火坩埚；

（4）Al（OH）3既能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，又能与稀盐酸反应生成AlCl3。

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=