1、【化学】化学硅及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题附答案解析一、硅及其化合物1 如图所示物质的转化关系中，A 是一种固体单质，E 是一种白色沉淀请回答下列问题：（1） B 的化学式是 _ ， 目前 B 已被用作 _的主要原料（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 和过量的盐酸反应的离子方程式是_ 【答案】SiO2 光导纤维2+H2O2+2H22SiO2 +2OHSiO 3Si+2OH +H2OSiO 3SiO3+2HHSiO 23【解析】G和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀，可知E 可能为是硅酸， A 可能是硅，带入题目
2、进行验证， a 溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液与过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；因此A 是 Si 、 B 是 SiO2、 C 是 Na2 SiO3 或 K2SiO3 、 D 是 H2O、 E是 H 2SiO3 、 F 是 H2、 a 是 NaOH或 KOH。（1） B 的化学式是 SiO ， 目前 SiO已被用作光导纤维的主要原料；正确答案：SiO、光222导纤维。（2） SiO与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，
3、离子方程式是SiO2SiO +2OH322+H2 O；正确答案：2+H2O。SiO2+2OHSiO 3（3） Si 和强碱溶液反应生成可溶性硅盐酸和氢气，离子方程式是232Si+2OH +HOSiO+2H2；正确答案： Si+2OH+H2OSiO32 +2H2。（4）硅酸盐与过量的盐酸反应生成白色沉淀硅酸，离子方程式是2 +HSiO ；SiO+2H3232+正确答案： SiO3+2HHSiO 。232 已知 A 是一种装饰品的主要成分，是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物。根据下图转化关系，回答下列问题。(1)A 的用途： _(任写一种 )， B 是 _， D 是 _。(2)写出下列反应的化
4、学方程式： _。(3)写出下列反应的离子方程式： _， _， _。【答案】制光导纤维Na232323223222SiOH SiONa CO SiONa SiO CO CO H O2=CO3222SiO3H2SiO3(或 2CO2 2H2O SiO3=2HCO3 H2SiO3) SiO2 2OH =SiO3232 2H23H OSiO=H SiO 【解析】【分析】由 A 是一种装饰品的主要成分，是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物可知A 是二氧化硅；高温下，二氧化硅与纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，硅酸钠溶于水与二氧化碳反应生成硅酸沉淀，则D 是硅酸；二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，则
5、B 是硅酸钠， C 是二氧化碳；硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀。【详解】（1） A 是二氧化硅，二氧化硅是光导纤维的主要成分，是制普通玻璃的原料，B 是硅酸钠， D 是硅酸，故答案为：制光导纤维；Na2SiO3 H2SiO3；（2）反应 是高温下，二氧化硅与纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2 32232232232CO SiONa SiO CO ，故答案为： Na CO SiONa SiO CO ；（ 3）反应 是硅酸钠溶于水与二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸钠或碳酸氢钠，反应的离子方程式为 CO2 H2O SiO32 =CO32 H2SiO3(或 2CO22H2O SiO
6、32=2HCO3 H2SiO3)，反应 是二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为SiO2 2OH =SiO32 H2 O；反应 是硅酸钠溶液与盐酸反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为 SiO32 2H =H2SiO3，故答案为： CO2 H2OSiO32=CO32 H2SiO3(或 2CO2 2H2O SiO32=2HCO3 H2SiO3 )； SiO2 2OH=SiO32H2O； SiO32 2H=H2SiO3。【点睛】由 A 是地壳中含量最高的两种元素形成的化合物确定A 为二氧化硅是推断的突破口。3 现有如图所示的转化关系，水和部分产物已略去。已知：X 和Z
7、是两种透明、不溶于水的坚硬固体，其中Z 无固定熔点，是现代建筑不可缺少的装饰和采光材料；无色气体A 是引起温室效应的主要气体；B、 D 均为难溶于水的白色固体；高纯度的F 是使用最广泛的半导体材料。据此回答下列问题：（1） Z 的名称是_，工艺师在Z 表面刻蚀花纹图案需用的试剂为_(填名称 ) 。（2）由 X、 Y 制 F 的化学方程式为_，此反应中Y 作 _剂( 填“氧化”或“还原” ) 。（ 3）转化的化学方程式为 _ ；转化 (A 少量 ) 的离子方程式为_ 。【答案】玻璃氢氟酸SiO2+2CO2CO+Si还原SiO2 2NaOH=NaSiO3 H2OSiO CO2 H2O=H2SiO3
8、 CO【解析】【分析】X 为不溶于水的坚硬固体， Z 无固定熔点，是现代建筑中不可缺少的装饰材料，判断为玻璃，说明 X 为 SiO2；无色气体 A 是引起温室效应的主要气体为CO2；B、 D 均为难溶于水的白色固体，流程分析可知B 为 CaCO，；3高纯度的 F 是制造电脑芯片的一种非金属单质为Si；结合流程分析判断可知X 为 SiO23232323，Z，B 为 CaCO，C 为 Na SiO， D 为 HSiO ， E 为 Na CO为玻璃， Y 为 CO， F 为 Si【详解】由以上分析：（1） Z 无固定熔点，是现代建筑中不可缺少的装饰材料，判断为玻璃；工艺师在 Z 表面刻蚀花纹图案需用
9、的试剂为氢氟酸。（2）由 X、 Y 制 F 的过程为 SiO2+2CO2CO+Si ， CO做还原剂。（3）转化的化学方程式为SiO2 2NaOH=NaSiO3H2O；无色气体A 是引起温室效应的主要气体，则A 为 CO2 ，转化 (A 少量 ) 的离子方程式为SiOCO2 H2O=H2SiO3CO 。4 图中 X、 Y、 Z 为单质，其他为化学物，它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中， A 俗称磁性氧化铁；E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。回答下列问题：(1)元素X 在元素周期表中的位置为第_周期 _族。(2)一定条件下， Z 能与 H2 反应生成ZH4，写出 Z 与
10、NaOH 反应的化学方程式_(3)写出由 Y 与 NO、 H2O 生成 D 反应的化学方程式：_ 。(4)X 在高温下能与水蒸气反应，请写出该反应的化学方程式：_(5)向含 4mol D 的稀溶液中，逐渐加入X 粉末至过量。假设生成的气体只有一种，请在坐标系中画出 n(X2+)随 n(X)变化的示意图，并标出n(X2+)的最大值。_【答案】四 Si+2NaOH+H3Fe +2O=Na2 SiO3+2H2 4NO+3O2+2H2O=4HNO34H2OFe3O4 + 4H2【解析】【分析】A 俗称磁性氧化铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E 是SiO2，根
11、据转化关系，可知X 为铁、 Y 为 O2、 Z 为 Si、 D 为 HNO3、 M 为 Na2SiO3、G 为Fe(NO3)3， R 为 H2SiO3 。【详解】A 俗称磁性氧化铁，则A 为 Fe3 O4； E 是不溶于水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应，则E 是22323、G 为SiO ，根据转化关系，可知X 为铁、 Y 为 O、 Z 为 Si、 D 为 HNO 、 M 为 Na SiO3 323Fe(NO ) ， R 为 HSiO ；(1)元素 X 为 Fe，核电荷数为26，其在元素周期表中的位置为第四周期族；(2)Z 为 Si，能溶于NaOH 溶液生成硅酸钠、氢气和水，发生反应的化学方程式为
12、Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2；(3)Y 为 O2， NO 与 O2 按一定比例通入水中生成HNO3，发生反应的化学方程式4NO+3O2+2H2O=4HNO3；(4)Fe 在高温下能与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，发生反应的化学方程式为3Fe +4H2OFe3O4 + 4H2；(5)铁和稀硝酸反应，开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁，故开始阶段Fe2+的量为 0，随着铁的加入，多余的铁又和Fe3+反应而生成Fe2+，故 Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值，以后不变，反应过程中生成的气体为NO，令 Fe2+的最大物质的量为xmol，根据电子转移守恒可知， NO 的物质的量 = xm
13、ol2 ，根据 N 元素守恒可知：xmol2+2x mol=4 mol ，解得33x=1.5，根据电子转移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知开始产生NO 时 Fe 的物质的量等于 Fe3+的物质的量，即为 1.5mol 2 =1mol ，故 n(Fe2+)随 n(Fe)变化的示意图为：3。5 已知 A 是灰黑色的硬而脆的固体，B 是气态物质， AE 各种物质的相互转化关系如下图所示。（1）写出 B、 D、E 三种物质的化学式：B_， D_，E_；（ 2）画出 A 的原子结构示意图 _；（ 3）写出 CA的化学方程式 _。【答案】 SiF4Na2SiO3H2SiO3 或 H4SiO4
14、2C+SiOSi+2CO【解析】【分析】A 是灰黑色的硬而脆的固体，且能溶于气态 SiF4， Si 与 O2 在加热条件下生成的NaOH 溶液，可知C 为 SiO2， Si 溶于A 为 Si，其与 F2 反应生成的B 是NaOH 溶液生成的D 为 Na2SiO3，Na2SiO3 溶液中滴加稀酸生成不溶于水的E 为硅酸(H2SiO3)，据此分析解题。【详解】(1)由分析可知：B 的化学式为SiF4、 D 的化学式为Na2SiO3、E 的化学式为H2SiO3；(2)硅原子的核电荷数为14，其原子结构示意图为；(3)SiO2 在高温下和碳反应生成Si，反应的化学方程式为2C+SiOSi+2CO。6A
15、、 B、 C、 D 均为中学化学常见的纯净物，A 是单质。它们之间有如下的反应关系：（ 1）若 B 是气态氢化物。 C、 D 是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写反应的化学方程式_ 。（ 2）若 D 物质具有两性，反应均要用强碱溶液，反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写反应离子方程式_ 。（3）若 A 是太阳能电池用的光伏材料。C、 D 为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素均为同一主族，且溶液均显碱性。写出反应的化学方程式_。（4）若 A 是当今应用最广泛的金属。反应用到A，反应均用到同一种非金属单质。C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式_ 。催化剂【答案】 4NH3+
16、5O2-Si+2NaOH4NO+6H2O AlO2+2H2O +CO2= Al(OH)3 +HCO3+H2O =Na2SiO3+2H2Cu +2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+【解析】【分析】【详解】（1） C、D 是氧化物且会造成光化学烟雾污染，氮的氧化物会造成光化学污染，所以 C、D是氮的氧化物，则 B 是氨气； A 是氮气， C 为 NO， D 为二氧化氮，氨气与氧气催化氧化为催化剂NO 和水，化学方程式为4NH +5O24NO+6H O；32（2）造成温室效应的气体是二氧化碳，若D 物质具有两性，反应均要用强碱溶液，则 A 是 Al， B 是氧化铝，与强碱反应生成偏铝酸盐，则D 是
17、氢氧化铝，反应是通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子，离子方程式为AlO2 -22+ 2H O +CO =33-；Al(OH) +HCO（3）太阳能电池的材料是Si，所以 A 是 Si，C 中含有 Si 元素，与 Si 同主族的元素为C，则C、 D 为硅酸钠和碳酸钠，碳酸钠与二氧化硅高温反应生成硅酸钠和二氧化碳，则反应是Si 与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，化学方程式为Si + 2NaOH +HO =2Na SiO +2H ；232（4） C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，即铁离子与Cu 的反应，所以A 是 Fe，则 C 是氯化铁， B 是氧化铁，反应均用到同一种非金属单质氯气，
18、所以氯化铁与Cu 反应的离子方程式为 Cu +2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+。7 “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
19、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：1ClO1CO2 1H 2O= _+_。【答案】 CaCO3 2CH 3COOH=Ca 22CH 3COOH 2O+CO 2火焰变成黄色焰高温Fe3O 4 4H 2 或 (3Fe+2O2高温色 3Fe 4H 2 O(g)Fe3O4)2NaHCO3 Na2 CO3 H 2 O+CO 2SiO2 氢氟酸 HClO HCO3【解析】【详解】： (1) 发生反应为
20、CaCO3 +2CH3COOH(CH3 COO)2Ca+H2O+CO2，其离子反应为2+CaCO3+2CH3COOHCa +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高温Fe O +4H，故答案为： 3Fe+4H O(g)高温+4H ；3Fe+4H O(g)2Fe O2342342(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
21、作为膨松剂，该反应的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，故答案为：2NaHCO3Na2CO3+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，故答案为： HClO；及原子守恒可知该反应的离子方程式为ClO+CO2+H2O=HClO+HCO3HCO3。8 离子方程式
22、和化学方程式是学习化学的基本用语，请按要求书写：(1)写出下列反应的离子方程式向石灰石滴加盐酸_ ；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸_。(2)写出下列离子反应方程式所对应的化学方程式 CO 2 +2OH - =CO 23- +H 2O _ ； Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu _(3)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式_ 。CaCO32+23【答案】+222+SiO3232+2H =CO +H O+Ca+2H =H SiO2NaOH+CO=Na CO +H O Fe+CuSO=Cu+FeSO3Cu+8HNO =3Cu(NO )+2NO +4H O4433 22【解析】【分析】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化
23、钙和二氧化碳、水；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠；(2) CO 2 +2OH - =CO 32- +H 2 O 可表示为CO2 溶于可溶性强碱生成可溶性碳酸盐和水； Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu 可表示 Fe 溶于可溶性铜盐；(3)稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO 和水。【详解】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳、水，发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+=CO2 +H2 O+Ca2+；硅酸钠溶液中滴加稀盐酸生成硅酸沉淀和氯化钠，发生反应的离子方程式为 SiO 23 +2H+=H2 SiO3；(2) CO 2 +2OH - =CO 32- +H 2 O 可表示少量 C
24、O2 和 NaOH 溶液的反应，反应方程式为2NaOH+CO =Na CO +H O；2232Fe+Cu2+=Fe2+4Fe+Cu 可表示 Fe 与 CuSO 溶液的反应，反应方程式为CuSO4=Cu+FeSO4；(3) 稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、 NO 和水，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO +4H2O。【点睛】离子方程式的书写步骤一般为：“写”：写出有关反应的化学方程式；“拆”：可溶性的电解质用离子符号表示，其它难溶的物质、气体、水等仍用化学式表示；“删”：删去方程式两边不参加反应的离子；“查”：检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等。9 现有下列物质
25、：NaHCO3 Al(OH)3 SiO2 SO2，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】 【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 K
26、MnO4 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)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AlCl 。3310 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，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。
27、（ 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。
