1、2020-2021 成都培优易错 难题硅及其化合物推断题辅导专题训练一、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】A 为单
2、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 ，其化学反应方程式为：高温
3、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 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
4、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232 SiO 32H 224 H SiOSiO 2OHO Si 2NaOHH ONa2SiO 3 2H 2【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 H2SiO 3，结合转化关系，可知A 为 Si，B 为 SiO 2， a 为强碱溶液，如 NaOH 溶液， G 为 Na2SiO 3， D 为 H2O， F 为 H 2。【详解】（1）由上述分析可知，B 是 SiO 2， SiO2 由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网
5、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： SiO 2；原子； 4；（2）由上述分析可知，E 为 H2SiO 3，故答案为： H 2SiO 3；（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：SiO 2+2OH =SiO 32+H2O；故答案为： SiO 2=SiO3 22+2OH+H O；（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+H 2O=Na 2SiO3+2H 2，故答案为： Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO3+2H 2。【点睛】本题考查无机物推断， B
6、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。3 已知 A 是灰黑色、有金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。(少量 )(1)写出 A、B、 C、 D 的化学式： A_， B_， C_， D_。(2)写出 DA的化学方程式：_ 。(3)写出 BC的离子方程式：_ ；【答案】 Si Na2 32322Si+2CO232-22332-SiOH SiOSiOSiO +2CCO + SiO+H O=H SiO +CO【解析】【分析】A 是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A 能与氢氧化钠反应，同时由D 与碳高温条件下制得
7、，可知A 为 Si， Si 与氧气反应生成的D 为 SiO2； Si 与 NaOH 溶液反应生成 B 为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C 为 H2323D 为SiO ， H SiO 受热分解得SiO2， SiO2 与 NaOH 溶液反应生成Na2 SiO3，据此答题。【详解】A 是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A 能与氢氧化钠反应，同时由D 与碳高温条件下制得，可知A 为 Si， Si 与氧气反应生成的D 为 SiO2； Si 与 NaOH 溶液反应生成 B 为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C 为 H2SiO3， H2SiO3 受热分解得D 为SiO2， SiO2 与Na
8、OH 溶液反应生成Na2 SiO3。(1)根据上面的分析可知，A 为 Si， B 为 Na2SiO3， C 为 H2SiO3 ， D 为 SiO2；(2)A 为 Si， D 为 SiO2， SiO2 与碳单质在高温下反应生成单质Si，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO；(3)B Na2SiO3， C 是H2SiO3 ，向硅酸钠溶液溶液中通入CO2 气体，发生复分解反应生成硅酸，反应的离子方程式为：CO2 + SiO3 2- +H2O=H2SiO3 +CO32-。【点睛】本题考查无机物推断，涉及硅和二氧化硅、硅酸盐的性质 。熟练掌握元素化合物性质与转化为解答关键，试题有利于提高学生的分
9、析能力及逻辑推理能力。4 已知 A、 B、 C、 D、E 是中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，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
10、= AlO+2H O2Al+Fe OAl O +2Fe【解析】【分析】A、 B、 C、 D、E 是中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
11、氢氧化铝； F为氧气，故答案为Na2O2； Na2CO3； H2O； O2；(2)C+E 盐 +D 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。5 含A 元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A 元素的一种化合物C 可用于制造高性能的现代通讯材料光导纤维，C与烧碱反应生成含A 元素的化合物D。(1)A的
12、原子结构示意图为_，A 与碳在原子的电子层结构上的相同点是_ 。(2) 易与 C发生化学反应的酸是 _( 写名称 ) ，反应的化学方程式是_ 。(3) 将 C 与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D写出该反应的化学方程式：_ 。要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是_。A普通玻璃坩埚B石英玻璃坩埚C 铁坩埚(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100g 混合物中石灰石的质量分数是_。【答案】最外层均有4 个电子，最内层均有2 个电子氢氟酸SiO24HF=SiF4 2H2O SiO2 Na2CO3Na2SiO3CO2 C 50%【解析】试题
13、分析：本题考查无机推断、侧重硅元素的单质及其化合物性质的考查、化学AAC造光导纤维，则A 为硅元素，C 为SiO2 ；C（SiO2）与烧碱反应生成Na2SiO3 和H2O，含A元素的化合物D 为Na2 SiO3。（1） A 为Si， Si 原子的核电荷数为14， Si 原子核外有14 个电子，根据原子核外电子排布规律， A 的原子结构示意图为。碳的原子结构示意图为，硅原子与碳原子的电子层结构上的相同点是：最外层均有4 个电子，最内层均有2 个电子。（2） C 为 SiO22242，易与 SiO 发生化学反应的酸是氢氟酸，SiO 与 HF 反应生成SiF 和 H O，反应的化学方程式为SiO2+
14、4HF=SiF +2HO。（3） SiO2与纯碱高温熔融时反应生成232Na SiO 和 CO ，反应的化学方程式为SiO +Na CONa SiO +CO 。223232A ，普通玻璃的成分为Na SiO 、 CaSiO 和 SiO ， SiO 与纯碱高温下反应生成Na SiO 和2332223CO2，不能选用普通玻璃坩埚熔化纯碱； B，石英玻璃的成分为SiO2， SiO2 与纯碱高温下反应生成 Na2SiO3 和 CO2，不能选用石英玻璃坩埚熔化纯碱； C，铁与 Na2CO3 高温不反应，可选用铁坩埚熔化纯碱；答案选C。（4） SiO2与石灰石的混合物充分反应，可能发生的反应有SiO2+C
15、aCO3CaSiO3 +CO2 、CaCOCaO+CO，根据 C守恒， n（ CaCO）=n（CO ） =11.2L=0.5mol ， m323222.4L / mol（CaCO3） =0.5mol100g/mol=50g ，100g 混合物中石灰石的质量分数为50g100%=50%。100g6X、Y、 Z 为三种常见的单质，Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B 为常见的化合物。它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系（均不是在溶液中进行的反应）以下每空中填入一种即可）。（ 1）当 X、 Y 均为金属时， X 的化学式为 _， Z 为 _（填名称）。（2）当 X 为非金属且为气体， Y
16、 为金属且为紫红色时，X 的化学式为 _，A 的化学式为 _。（3）当 X 为金属、 Y 为非金属且为固体时，X 与 A 反应的化学方程式为_ 。（4）当 X、 Y 均为非金属固体时， X 与 A 反应的化学方程式为_ 。【答案】 Al 氧气 H2 CuO 2Mg+CO2MgO+CSiO2+2CSi+2CO【解析】【分析】Z 为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2， X+A Y+B的反应为置换反应，X、 Y 为单质， A、 B 为氧化物，据此答题。【详解】（1）当 X、 Y 均为金属时，此反应应为铝热反应，则X 为 Al， Z 为氧气，答案应为：Al、氧气；（ 2）当 X 为非金属且为气体，
17、 Y 为金属且为紫红色时， Y 为 Cu，则 X 应为 H2，答案应为： H2、 CuO；（3）当 X 为金属、 Y 为非金属且为固体时，X 应为 Mg， Y应为 C，该反应应是Mg 和 CO2的反应，反应的方程式为2Mg+CO22MgO+C；（4）当 X、 Y 均为非金属固体时， X 应为 C， Y 应为 Si，该反应应是C 和 SiO2 的反应，反应的方程式为 SiO2+2CSi+2CO。7A、 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
18、 所含元素在周期表中同一横行，则反应的化学方程式是_。（ 2）若 A 是常见的金属单质， D、F 是气态单质，反应在水溶液中进行，则反应（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，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， A、 D 相遇有白烟生成，反应的化学方程式是_。（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，和两个反应中都有红棕色气体生成，反应的化学方程式是_。【答案】 SiO2 2C223Si 2CO 2Fe Cl 2Fe 2Cl4NH3 5O4NO 6H OC 4HNOC
19、O 4NO2 4H O22322【解析】【分析】【详解】（1）若 A、 D、 F 都是非金属单质，反应是置换反应，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 CO 、 F 是 O 。反应的方程式为SiO 2C高温Si 2CO 。222（2）若 A 是常见的金属单质，反应是置换反应，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 H22，B 为 HCl， C 为，F 为 Cl232 C
20、l23 2Cl。FeCl， E 为 FeCl 。反应的方程式为2Fe 2Fe（ 3）若 B、 C、 F 都是气态单质，且 B 有毒，和两个反应中都有水生成，反应需要放电才能发生， 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，反应的化学方程式是 4NH32催化剂2 5O4NO6H O。（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，反应是置换反应，根据框图可知， A 为 Mg， D 为 C，B 为 CO2
21、， C 为 MgO，又知和两个反应中都有红棕色气体生成， F 为 HNO3。反应的化学方程式是C 4HNO3CO24NO2 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 A、 B、 C、 D、 E、F 六种物质的转化关系如图所示( 反应条件和部分产物未标出) 。(1) 若 A 是常见的变价金属的单质， D、F 是气态单质，且反应在水溶液中进行。反应也在水溶液中进行，写出反应离子方程式是_ ，已知光照条件下 D 与 F 反应生成 B，写出该反应的化学方程式为_ 。(
22、2) 若 A、 D、 F 都是短周期非金属元素单质，且A、 D 所含元素同主族，A、 F 所含元素同周期，则反应的化学方程式为_ 。【答案】 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 2 Cl 22HCl 2C SiO22CO SiH【解析】 （1） A 是常见的金属单质，D、 F 是气态单质，反应为置换反应，且在水溶液中进行，由转化关系可知，A 为变价金属， F 具有强氧化性，可推知 A 为 Fe， F 为 Cl2，故B 为 HCl、 C 为氯化亚铁、D 为氢气、 E 为氯化铁，则：反应（在水溶液中进行）的离子方程式是： 2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-， D 与 F 的光照条件下反应的化学
23、方程式为： H2Cl2HCl 。2（2） A、 D、 F 都是短周期元素组成的非金属单质，且A、D 所含元素同主族， A、 F 所含元素同周期， C、E、 F 为气体， C 有毒，反应为置换反应，考虑是碳与二氧化硅反应生成硅与 CO，碳与 F 反应生成 E， CO 与 F 生成 E，则 F 为氧气，验证符合转化关系，则：反应的化学方程式是 ： 2C SiO22CO Si【点睛】：本题考查无机物的推断，题目信息量大，难度较大，需要学生熟练掌握常见元素化合物的性质。9 简要回答下列问题（1）医疗上，常用胃舒平主要成分 Al(OH)3来治疗胃酸（主要成分盐酸）过多，其理由是_（用离子方程式表示）。（
24、2）生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液的原因是_（用化学方程式表示）。（3）工业制备漂白粉原理是_（用化学方程式表示）。（4）人们常用雕花玻璃装饰房间。在玻璃上雕花时发生反应的化学方程式是_。（5）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其化学方程式是 _。【答案】 3H+Al(OH)33+3H2O2322 AlAlO +2NaOH 2NaAlO+H O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H 2Cl +2Ca(OH)2=CaCl+Ca(ClO)+2H O22222SiO2+4HF=SiF 4 +2H 2O Na 2SiO3+2CO2+2H 2
25、O=H 2SiO 3 +2NaHCO3 【解析】【分析】玻璃的主要成分之一为二氧化硅，它是酸性氧化物，不能与硫酸、硝酸、盐酸等发生反应，但能与氢氟酸发生反应。不过，二氧化硅与氢氟酸反应，表现的不是酸性氧化物的性质，是氢氟酸特有的性质。【详解】(1)胃舒平中的3与胃酸中的盐酸反应，生成氯化铝和水，其理由是+3Al(OH)3H +Al(OH)3+2Al+3H O；答案为： 3H+Al(OH)3 Al3+3H2O；(2)生活中不能用铝制容器储存氢氧化钠溶液，因为铝表面的Al2O3 与 NaOH 反应后，里面的 Al 与 NaOH 溶液继续反应，化学方程式为Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2
26、O；2222Al+2NaOH+2H O=2NaA1O +3H ；答案为： Al2O3+2NaOH 2NaAlO2+H2O；2Al+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2 ；(3)工业上利用氯气与石灰乳反应生产漂白粉，反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；答案为： 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；(4)在玻璃上雕花是利用氢氟酸与玻璃中的SiO2 发生复分解反应，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF +2H2O；答案为： SiO2+4HF=SiF +2H2O；(5)向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2，会出
27、现软而透明的硅酸凝胶和NaHCO3，反应的化学方程式为 Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3；答案为： Na2 SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3 +2NaHCO3。【点睛】“向硅酸钠水溶液中通入过量的CO2”，若不注意审题，我们很容易写成Na2SiO 3+CO 2+H2 O=H 2SiO 3 +Na2CO3，解题时，对关键词“过量”一定要引起高度重视。10 实验对认识和研究物质性质有重要作用，回答下列相应问题。（一）为证明 Na2 3SiO 具有防火性能，同时做以下两个实验。实验 ：取一小木条，放入蒸馏水中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后
28、，放置在酒精灯外焰处。实验 ：另取一个相同的小木条，放入Na2 3 的操作。SiO 饱和溶液中，之后重复实验（ 1）设计实验 的目的是 _ 。（二）性质实验中反应原理常用化学方程式表示。请用化学方程式各举一例，说明下列物质所具有的性质。（ 2） SO2 具有还原性 _。（3） SO2 具有酸性氧化物共同的性质_。（ 4）浓硫酸具有强氧化性 _ 。【答案】与实验作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3 而不是水 2SO+O22SO3SO +2NaOH = Na SO + H OCu+2H SO(浓 )CuSO+ SO +2H O223224422【解析】【分析】【详解】（一）（ 1）实验与实验比较，实验在蒸馏水的基础上增加了可溶于水的硅酸钠，从而探究防火的原因，则设计实验的目的是与实验作对照，证明起防火作用的是 Na2SiO3 而不是水；（二）（ 2） SO2 与强氧化剂作用，能体现其具有还原性，如：2SO2+O22SO3；（3） SO2 能与碱溶液作用生成盐和水，说明其是酸性氧化物，发生反应的化学方程式为SO2+2NaOH = Na2SO3 + H2O；（4）浓硫酸具有强氧化性，能氧化活泼性较弱的金属，如Cu，发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓 )CuSO4+ SO2 +2H2O。
