1、2020-2021 培优 易错 难题硅及其化合物推断题辅导专题训练及详细答案一、硅及其化合物1A、 B、 C、 D、 E 五种物质之间的相互转换关系如图所示。已知：A 为单质，可用于制造计算机芯片， E 为无色有毒气体。回答下列问题：（ 1） B 在物质分类上属于 _( 填“酸性氧化物”或“碱性氧化物” ) 。（ 2）反应的化学方程式为 _。（ 3）反应的化学方程式为 _。（4）在 D 的溶液中通入过量CO2 气体的离子方程式为_。高温高温2 -【答案】酸性氧化物SiO2 2CSi 2COSiO2 CaOCaSiO3SiO3+2H2 O+2CO2=2HCO3 - +H2SiO3【解析】【分析】
2、A 为单质，可用于制造计算机芯片，则A 为 Si，E 为无色有毒气体，结合转化关系可知，B为 SiO2， SiO2 与碳反应生成Si、 CO，所以 E 为 CO； SiO2 与 CaO反应生成C 为 CaSiO3； SiO2与 NaOH 反应生成 Na2SiO3 和水。据此解答。【详解】（1） B 为 SiO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；（2）反应是 SiO2与 C反应生成 Si、 CO，其化学反应方程式为：高温2SiO +2CSi+2CO，高温故答案为： SiO2 2CSi 2CO+；（3）反应是 SiO2与 CaO 反应生成3CaSiO ，其化学反应方程式
3、为：高温高温SiO2CaOCaSiO3，故答案为：SiO2 CaOCaSiO3；+（4） D 为 Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO232332-+2H223-+H232NaHCOH SiO，其离子方程式为：SiOO 2CO2HCOSiO，故答案为：+=2-+2H223-+H233SiOO+2CO =2HCOSiO 。2 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
4、程式_。【答案】 Mg=SiO 2H高温2SiO4或 2MgO SiO2Si 2COSiO2 2OH32O SiO22C【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18g60g/mol 003mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐量=. = .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003mol76g mol 2 28g420g 228g 1 92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠= ./= .，
5、金属质量 = .-.= .溶液生成白色沉淀则判断为Mg （OH）2，金属离子物质的量=3. 48g58g/ 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Mg 2SiO4 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 =SiO3 2 H2O。
6、高温（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 2CSi2CO。3 有三种透明、不溶于水的坚硬固体。A 固体在氧气中完全燃烧只得到一种无色无味气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况下测得此气体的密度是氧气密度的1.375倍。 B 固体能溶于热的苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色沉淀，此沉淀是一种比H2CO3 还弱的酸，干燥后为不溶于水的白色粉末。B 与石灰石、纯碱按一定比例混合加热后，能得到C， C 在高温时软化，无固定熔点。根据以上事实，判断A、B、 C各为何物： _、 _、 _；写出有关反应的化学方程式_。【答案】金刚石石英普通玻璃CO2CO2
7、， CO2 Ca(OH)2CaCO3 H2O； SiO22NaOH Na2SiO3 H2 O；Na2SiO3 2HCl H2 O H4SiO4 2NaCl； H4SiO4 H2SiO3 H2O；CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2；SiO2 Na2CO3Na2SiO3 CO2【解析】【详解】A 物质燃烧后产生气体的相对分子质量为：32 1.37544。结合它无色无味且使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2，又因为 A 为透明不溶于水的坚硬固体，故可判断A 为金刚石。方程式为：C O2CO2。B 物质能与苛性钠反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种比H CO 还弱的酸，且这种酸是23一种
8、难溶于水的白色固体，故可判断B 为石英。相关方程式为：SiO2232NaOHNa SiOH2O； Na2SiO3 2HClH2 O H4SiO42NaCl； H4SiO4 H2SiO3H2 O。C 物质由石灰石、纯碱、B 物质（石英）混合加热而制得，结合高温时软化且无固定熔点，判断 C 物质为普通玻璃。相关方程式为：SiO23322 CaCOCaSiO CO； SiO Na CONa SiO CO 。23232【点睛】本题考查有关SiO22323、 Na SiO 、 H SiO 以及玻璃等物质的性质以及推理判断能力。其突破口是 C 高温时软化，无固定熔点，这是玻璃的特性，由此推知B 可能为 S
9、iO2是解题的关键。4A 元素的一种单质是重要的半导体材料，含现代通讯材料 光导纤维， C 与烧碱反应生成含A 元素的一种化合物A 元素的化合物D。C 可用于制造高性能的(1)易与C 发生化学反应的酸是_，反应的化学方程式是_。(2)将C 与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成D，同时还生成B 的最高价氧化物 E；将E 与D 在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A 的化合物F。写出生成D 和F 的化学反应方程式：_、 _。要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C瓷坩埚D铁坩埚高温【答案】氢氟酸SiO22223232234HF=SiF 2H OSi
10、O Na CONa SiO CO Na SiOCO2 H2O=Na2CO3 H2SiO3ABC【解析】【分析】“A元素的一种单质是重要的半导体材料”说明 A 为 Si，通过 “光导纤维 ”可推测 C 为 SiO ，2SiO 与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si 元素的化合物为NaSiO 。 SiO 与纯碱即碳酸钠高温2232条件下生成 Na2322SiO和 CO，故 B 为 C， E 为 CO ，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故F 为 H2SiO3。【详解】（1） SiO2 易与氢氟酸发生反应，故答案为：氢氟酸；SiO2 +4HF=SiF4 +2H 2O ；高温（2）根据分析可知答
11、案为： SiO 2 +Na 2CO3 = Na2 SiO3 +CO 2；Na2SiO3 +CO 2 +H 2 O=Na 2CO 3 +H 2SiO3；A 项普通玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故A 项错误； B 项石英玻璃坩埚中含有 SiO2，会在高温下与纯碱反应，故B 项错误； C 项瓷坩埚中含有 SiO2，会在高温下与纯碱反应，故C 项错误； D 项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故D 项正确；故答案为：ABC。【点睛】半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。5 已知A、 B、 C、 D、E 是中学常见的五种化合物。且A、 B、 C
12、 均含有同一种元素，A 可用于呼吸面具中的氧气来源，B 是制备普通玻璃的主要成分之一，D 在常温下是一种常见液体， E 是一种两性氢氧化物，F 是一种非金属单质。它们之间有如下关系：A+D C+F， C+E盐 +D。（ 1）写出下列物质的化学式： A_、 B_、 D_、 F_（ 2）写出 C+E盐 +D 的离子方程式 _ ；（ 3） E 中某元素的单质可与氧化铁发生铝热反应，写出其反应的化学方程式_ 。【答案】 Na2 223223-2-22 32 3ONa COH OO Al(OH) + OH= AlO+2H O2Al+Fe OAl O +2Fe【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E 是中
13、学常见的五种化合物。且A、 B、 C 均含有同一种元素，A 可用于呼吸面具中的氧气来源， A 为过氧化钠； B 是制备普通玻璃的主要成分之一，且含有钠元素，为碳酸钠； D 在常温下是一种常见液体，D 为水； E 是一种两性氢氧化物，E为氢氧化铝；F 是一种非金属单质 ， A+D C+F，则 C 为氢氧化钠， F 为氧气；氢氧化钠能够与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，满足 C+E盐+D，据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析，A 为过氧化钠 ， B 为碳酸钠 ，C 为氢氧化钠， D 为水； E 为氢氧化铝； F为氧气，故答案为Na2O2； Na2CO3； H2O； O2；(2)C+E 盐 +D
14、为氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，氢氧化铝难溶于水，应该用化学式表示，反应的离子方程式为-Al(OH)3 + OH= AlO2 +2H2O，故答案为Al(OH)3 + OH=2-2AlO+2H O；(3)铝与氧化铁发生铝热反应，反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，故答案为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。6A、 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
15、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+O22CuO（或者 3Fe+2O2Fe3O4）（ 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
16、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CO +Ca（ OH） =CaCO +H O。2232（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+O22CuO或者 3Fe+2O23 4Fe O 。（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
17、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 6 分 物质 AJ 均由短周期元素组成，并有如下图转化关系，A 是常见液体，D、F 为组成元素相同的无色气体，B、 E、 G、 H是单质，且E 是常见光太阳电池中的半导体材料，G、 H 呈气态，且H呈黄绿色。请回答下列问题：（1） A 的电子式为。（2） I 的化学式为。（3） B 与 C 反应的化学方程式为。（4） H 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。【答案】（ 1）（ 2）SiCl 4（ 3） 2C+SiO2高温Si+2CO（4
18、） Cl+2OHCl+ClO +HO22【解析】试题分析： E 是常见光太阳电池中的半导体材料，应为硅，H 呈黄绿色，为氯气，B、C 是碳与二氧化硅，A 为水， D 为 CO,F 为 CO2 ， G为氢气， I 为四氯化硅， J 为氯化氢，（ 1） A的电子式为；（ 2）I 的化学式为SiCl 4；（ 3） B 与 C 反应的化学方程式为2C+SiO2高温Si+2CO；（ 4） H 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式ClCl 2 +2OH+ClO +H2O考点：考查无机元素推断，考查硅及其化合物的知识。8 金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。（1） Na 的一种化合物常用于潜艇中处理CO2 和
19、供氧，它处理CO2 的化学方程式为_ 。（2）缺铁性贫血患者应补充Fe2 ，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用_。（3）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是_（填化学式），它能杀菌消毒是因为有_性。（4）人们常常选用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生的化学方程式是_ 。（5）许多人喜欢佩戴玉石饰品。玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉(Ca2Mg5H2Si8O24)可表示为复杂氧化物形式2CaO5MgO8SiO2 H2O，则南阳玉 (CaAl2Si2O8)表示为复杂氧化物形式是_。（6）向一铝制易拉
20、罐中充满CO2 后，再往罐中注入足量的质量分数为20%的 NaOH 溶液，立即严封罐口，不会儿就发现易拉罐变瘪，再过一会易拉罐又鼓胀起来，解释上述实验现象，易拉罐又鼓胀起来的原因是_( 用化学方程式表示 )【答案】 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 保护 FeSO4 不被空气中的氧气氧化Ca(ClO)2 强氧化SiO2+4HF=SiF +2H2OCaOAl2O32SiO22Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2【解析】【分析】（ 1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；（ 2）亚铁离子具有还原性，易被氧化；（ 3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙；它
21、能杀菌消毒是因为有强氧化性；（ 4）玻璃上雕花时发生氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水；（ 5）根据硅酸盐化学式可表示为：活泼金属氧化物 ?金属氧化物 ?非金属氧化物 ?水，注意质量守恒进行解答；（ 6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起。【详解】（1）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式：2CO2+2Na2O2=2Na2 CO3 +O2；（2）亚铁离子具有还原性，易被氧化，故答案为保护FeSO4 不被空气中的氧气氧化；（3）漂白粉主要成分氯化钙、次氯酸钙，有效成分次氯酸钙，次氯酸钙化学式：Ca(ClO)2；它能杀菌消毒是因为有强氧化性；故答案为Ca(Cl
22、O)2；强氧化；（4）玻璃上雕花时发生氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，反应方程式为：4HF+SiO2=SiF4 +2H2O，故答案为 4HF+SiO2=SiF4 +2H2O；（ 5）南阳玉 (CaAl2Si2O8)，用氧化物形式可表示为： CaO?Al2O3?2SiO2，故答案为 CaO?Al2O3?2SiO2；（ 6）金属铝能和强碱反应生成氢气，导致罐内气体压强又增大而重新鼓起，金属铝能和强碱反应的实质是： 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，故答案为 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。【点睛】本题考查了元素化合物知识，涉及药品的保存、离子方程式的
23、书写等，明确钠、铁及其化合物、漂白粉、二氧化硅的性质是解题关键，注意硅酸盐改写为氧化物的一般方法。9 已知： Pb 的化合价只有2、 4，且 4 价的 Pb 具有强氧化性，常温下能氧化浓HCl生成 Cl2； PbO2 不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：PbO2 Pb2O3 Pb3O4 PbO。现将 a mol PbO2 加热分解，收集产生的O2；加热反应后所得固体中，Pb2占 Pb 元素的物质的量分数为 x；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的Cl2。两步反应中收集的 O2 和 Cl2 的物质的量之和为 y mol。（ 1）若 Fe3O4 可表示为 FeOFe2O3，则 Pb3O
24、4 可表示为 _（2）试写出Pb2O3 与浓盐酸反应的化学方程式_（ 3）通过计算确定 y 与 a、 x 的函数关系式 _ 。【答案】 2PbOPbO22 3222x）Pb O +6HCl=2 Pb Cl +Cl +3H Oy=a（ 1-2【解析】【详解】（1） Pb 在化合物里显+2 价或 +4 价，根据化合价代数和为零的原则写出Pb 的两种氧化物形式为： PbO 和 PbO223的氧化物的表示形式可以写成2；，那么 Pb OPbO?PbO（2） Pb2O3中Pb的化合价只有+2+4Pb的总化合价、 ，再根据化合价代数和等于零，求得为 +3 价，即可确定 Pb2O3 中有一个 +4 价、有一
25、个 +2 价，且 +4 价的 Pb 具有强氧化性，能氧化浓盐酸生成 Cl2，本身被还原成 +2 价 Pb，生成 PbCl2，根据元素守恒得反应物与生成物：Pb2O3+HCl（浓） =PbCl2 +Cl2 +H2O，根据化合价升降法配平该氧化还原反应，Pb2O3 中一个+4 价的 Pb 降低到 +2 价，降低2 价； HCl（浓）中 -1 价的 Cl 上升到 0 价生成 Cl2，上升 1 价*2 ，所以 Pb2O3 和 Cl2 前面的计量数都为1，根据原子守恒配平其它物质前计量数，得各物质前计量数为 1、 6、 2、 1、 3，故方程式为Pb2O3+6HCl（浓） =2PbCl2 +Cl2 +3
26、H2O；（3）根据题意： a molPbO2 分解所得混合物中n（ Pb2+） =axmol 、 n（ Pb4+） =（ a-ax） mol.在反应过程中a molPbO2 中+4 价的 Pb 具有强氧化性作氧化剂，+4 价的 Pb 最终全部降低为+2 价，根据得失电子守恒：先加热分解生成O2，得 n（ O2） 2ax/4=ax/2 mol ；后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2，得 n（ Cl2 ） （ a-ax） mol*2 /2=（ a-ax）mol ，则 y n（ O2 ）+n（ Cl2 ） ax mol+ （ a-ax） mol= a （1- x ） mol 。2210 请按要求完成下列
27、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CuSO4 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+2H2 42232-22 233-SO3SO +2H OSiO+2H O+2CO =H SiO +2HCO22+22+22+22+-2Na+2H O+Cu Cu(OH) +H +2Na
28、Ca(OH) +Mg=Mg(OH) +CaCl+ClO+222342+2H Cl +H O3Fe+4HO(g)Fe O +4H【解析】【分析】(1)硫单质与浓硫酸在加热条件下生成SO 和水；2(2)在 Na SiO 溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和NaHCO ；233(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Mg 2+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
29、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+2H2SO43SO2 +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=H2 SiO3 +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 Mg 2+反应生成 Mg(OH)2 和 Ca2+，反应的离子方程式为2+2+；Ca(OH)2+Mg=Mg(OH)2 +Ca(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。
