高考化学一模试题分类汇编硅及其化合物推断题综合附详细答案Word格式文档下载.docx

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（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】ArKHClO4KOHAlAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O<

>

SiO2+2NaOH=Na2SiO3+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．有两种短周期元素

、

，

元素原子的最外层电子数为

，次外层电子数为

；

元素原子的

层（有电子）电子数为

层电子数为

。

（1）推断元素名称和符号：

_______、______，

______、_______。

（2）

两元素形成的化合物可能具有的性质是_______（填序号）。

A.能与水反应B.能与硫酸反应C.能与氢氧化钠溶液反应

（3）

元素的原子含有_______个能层，Y元素的原子含有_______个能层。

【答案】氧O硅SiC23

短周期元素X和元素Y，元素X原子的最外层电子数为a，次外层电子数为b；

元素Y原子的M层电子数为（a－b），L层电子数为（a＋b），则L层电子数为8，所以a＋b＝8，所以元素X原子有2个电子层，故b＝2，所以a＝8－b＝8－2＝6，故X为O元素；

故元素Y原子的M层电子数为a－b＝6－2＝4，Y为Si元素，X、Y两元素形成的化合物为SiO2，结合元素化合物的性质判断。

（1）X为O元素，Y为Si元素，故答案为：

氧；

O；

硅；

Si；

（2）X、Y两元素形成的化合物为SiO2；

A．SiO2不与水反应，故A错误；

B．SiO2性质稳定，溶于HF酸，不溶于其它酸，故B错误；

C．SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，故C正确；

D．SiO2不与氯气反应，故D错误；

故答案为：

C；

（3）氧原子和硅原子的原子结构示意图分别为：

，所以氧原子有2个能层，硅原子有3个能层，故答案为：

2；

3。

本题推断元素种类是解题关键，根据每一能层能够排布的电子数多少进行综合判断，注意二氧化硅性质的特殊性。

3．绿矾（FeSO4•7H2O）可用做净水剂、除草剂等。

某研究小组测定了硫酸矿焙烧后的烧渣中主要成分（Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其它杂质）的含量并制备了绿矾，流程如下：

请回答下列问题：

（1）溶液A中含有的阴离子主要有AlO2-、SiO32-和______。

（2）试剂C是______。

（3）③中反应的离子方程式是_______、_______。

（4）烧渣中Fe2O3、Al2O3和SiO2的物质的量之比是______。

【答案】OH-稀硫酸Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑5：

5：

1

烧渣主要成分为Fe2O3、Al2O3和SiO2，与过量NaOH溶液混合，Al2O3和SiO2反应产生NaAlO2、Na2SiO3进入溶液A中，Fe2O3不能反应进入滤渣，然后过滤得到的固体B为Fe2O3为8.0g，溶液A中含有Na+、AlO2-、SiO32-和OH-，加入过量盐酸，AlO2-转化为Al3+，SiO32-反应形成H2SiO3沉淀，发生反应的离子反应方程式为OH-+H+=H2O、AlO2-+4H+=Al3++2H2O、SiO32-+2H+=H2SiO3↓，然后过滤得到的固体F为H2SiO3沉淀，灼烧H2SiO3脱水分解得SiO2为0.6g；

固体B为Fe2O3，向其中加过量试剂C溶解，因为要制备FeSO4•7H2O，所以试剂C为稀硫酸，发生反应Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，所得溶液D为硫酸铁和过量稀硫酸的混合溶液，再加试剂E将三价铁还原成二价铁，则试剂E为Fe单质，最后将硫酸亚铁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，据此分析。

（1）通过以上分析知，溶液A中含有的阴离子主要有AlO2-、SiO32-和OH-；

（2）固体B为Fe2O3，向其中加入H2SO4反应产生Fe2（SO4）3，再向该溶液中加入Fe粉，还原得到FeSO4溶液，因此试剂C是稀硫酸；

（3）③是Fe单质与Fe2（SO4）3反应产生FeSO4溶液，及与过量的H2SO4反应产生FeSO4和H2，其中反应的离子方程式是Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（4）通过以上分析知Fe2O3为8.0g，，固体G是SiO2，由于在反应过程中Si元素没有损失，所以根据Si元素守恒，可知原混合物中含有SiO2为0.6g，则原混合物中Al2O3质量为m（Al2O3）=13.7g-8.0g-0.6g=5.1g，则烧渣中Fe2O3、Al2O3和SiO2的物质的量之比n（Fe2O3）：

n（Al2O3）：

n（SiO2）=

：

=0.05：

0.05：

0.01=5：

1。

本题考查物质制备，明确流程图中发生的反应及物质分离提纯方法是解答本题关键，掌握元素的Al、Fe、Si元素的单质及化合物的性质是解题的基础，侧重考查学生分析推断及综合应用能力。

4．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）白色沉淀用途广泛，请列举一例：

__________。

【答案】Mg2SiO4或2MgO·

SiO2SiO2＋2OH-=SiO32-+H2O优良的阻燃剂等

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＝0.06mol，质量为0.06mol×

24g/mol＝1.44g，不符合，则为原硅酸根，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。

（1）X的化学式为，Mg2SiO4；

（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）氢氧化镁是优良的阻燃剂。

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

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。

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。

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．常见物质之间的转化如下图所示：

其中B常被用于制造光导纤维，其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。

（1）试推测：

A___________，F___________（写化学式）

（2）试写出反应④的离子方程式：

___________。

（3）写出反应①的化学方程式___________。

（4）在反应①中，碳的作用是___________，当生成1molA时，转移电子的数目为___________。

【答案】SiH2SiO3SiO2+20H―=SiO32―+H2OSiO2+2C

Si+2CO↑还原剂2.408×

l024

【解析】本题考查无机框图推断题，B常用于制造光导纤维，即B为SiO2，反应①工业上制取粗硅的反应，发生2C＋SiO2

Si＋2CO，A为Si，D为CO，反应④SiO2属于酸性氧化物，与氢氧化钠反应，即SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O，反应⑤是CO与O2反应生成CO2，利用硅酸的酸性弱于碳酸，即反应⑥是SiO32－＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO32－，

（1）根据上述分析，A为Si，F为H2SiO3；

（2）反应④的离子反应方程式为SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O；

（3）反应①的方程式为：

2C＋SiO2

Si＋2CO；

（4）根据反应方程式，C的化合价由0价→+2价，化合价升高，C作还原剂，Si的化合价由＋4价→0价，化合价降低4价，因此生成1molSi，转移电子物质的量为4mol，转移电子的数目是4NA。

点睛：

本题相对比较简单，熟记光导纤维的成分是SiO2，工业上制取硅，注意生成的是CO，不是CO2，同时注意（4），问题是转移电子的数目，不是转移电子的物质的量。

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

（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．X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。

有关生产过程如下：

为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程。

已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可做光导纤维。

按要求回答下列问题：

（1）C的空间构型为__________；

X的化学式为__________。

（2）反应②的化学方程式为__________。

（3）反应⑦的离子方程式__________。

【答案】

（1）正四面体；

Si3N4；

（2）SiCl4+8NH3=Si（NH2）4+4NH4Cl；

（3）SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；

试题分析：

I可做光导纤维，所以I是二氧化硅，则F是硅酸，H是硅酸钠.又因为F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化银，因此C是SiCl4，则A是硅，B是氯气。

根据X的性质可知，X是原子晶体，所以X是Si3N4。

由转化关系可知，SiCl4与NH3反应生成Si（NH2）4，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH4Cl；

CO2是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸。

（1）由以上分析可知C为SiCl4，具有甲烷的结构，为正四面体，X为Si3N4；

（2）由转化关系可知，SiCl4与NH3反应生成Si（NH2）4，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH4Cl，故反应于的反应方程式为：

SiCl4+8NH3=Si（NH2）4+4NH4Cl；

（3）CO2是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸，反应舆的离子方程式为：

SiO32-+2H2O+2CO2=2H2SiO3↓+2HCO3-。

【考点定位】本题考查无机物的推断，硅及其化合物的性质。

【名师点晴】本题考查无机物的推断。

此类题的解答一般有以下步骤：

思维起点的选择：

思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；

思维过程的展开：

解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；

思维过程的检验：

将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。

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。

9．

（1）X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍；

Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3：

Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。

则：

①写出化合物甲的电子式___________________；

②写出Z与甲反应的化学方程式_______________________________________________；

（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，Y、Z都是分子晶体，X、Y都能与强碱溶液反应；

乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂。

①写出X与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________；

②在①所得溶液中加入乙的溶液，观察到的现象___________________________________

（3）.X、Z是常见金属，Z与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在工业上常用于制取Z单质。

①写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式______________________________________；

②将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是____________________________。

2Mg+CO2

2MgO+CSi＋2OH－＋H2O＝SiO32－+2H2↑产生白色胶状沉淀Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O2:

3

（1）根据X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，X为C；

2，所以Y为O，氧元素形成的单质为O2和O3；

Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍，Z为Mg；

碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；

氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；

据以上分析进行解答；

（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，X能与强碱溶液反应，所以X为硅；

乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y是氯原子，Z是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；

（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z单质，所以Z是铝，X是铁，乙是氧化铝，Y是氧气，符合上述转化关系；

据以上分析进行解答。

①二氧化碳为共价化合物，碳氧原子间形成共价键，电子式

综上所述所，本题正确答案：

②镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：

2Mg+CO2

2MgO+C；

①硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：

Si＋2OH－＋H2O＝SiO32－+2H2↑；

②由于盐酸的酸性大于硅酸，所以硅酸钠溶液中加入盐酸，反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠，因此可观察到产生白色胶状沉淀生成；

白色胶状沉淀生成；

①氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：

Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O；

②已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2，2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2；

根据反应关系可知，将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，生成氢气的量之比为：

1：

1.5，质量之比是1:

1.5，整理为2:

3；

2:

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。

（