1、【化学】培优硅及其化合物推断题辅导专题训练含详细答案一、硅及其化合物1 如图为一定量饱和 Ca(OH)2 溶液中通入 CO2 气体后，产生 CaCO3 白色沉淀的质量与通入的 CO2 体积之间的关系曲线。请回答：OA 段曲线所表示的化学反应方程式：_ ，A 点处已参加反应的 CO2 与 Ca(OH)2 的物质的量之比为 _。B 处溶液中存在的浓度较大的两种离子是_和 _(填离子符号 )，将 B 处生成的溶液煮沸，可见到的现象是 _。【答案】 Ca(OH)2 CO2=CaCO3H2O1 1 Ca2HCO3 溶液变浑浊 (或产生白色沉淀 )【解析】【分析】二氧化碳与氢氧化钙饱和溶液的反应与二氧化碳
2、的量有关，少量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O，过量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸氢钙，反应的化学方程式为2CO223 2+Ca(OH) =Ca(HCO) ，由图可知 OA 段随着 CO23A 点达到沉淀最大值，AB2通入 CaCO 的量逐渐增大，段随 CO 的通入，生成的CaCO3 不断溶解转化为Ca(HCO3)2， B 点 CaCO3 全溶解，溶液又变得澄清。【详解】 由图可知 OA 段随着 CO2 通入 CaCO3 的量逐渐增大， A 点达到沉淀最大值，则 OA 段发生的反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的
3、化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O，由方程式可知 A 点处已参加反应的二氧化碳和氢氧化钙的物质的量比为 1:1 ，故答案为： CO2+Ca(OH)2=CaCO3 +H2O； 1:1； 由图可知 AB 段随 CO2 的通入，生成的 CaCO3 不断溶解，发生的反应为二氧化碳与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，则溶液中存在的浓度较大的两种离子是钙离子和碳酸氢根离子；将碳酸氢钙溶液煮沸，碳酸氢钙受热分解生成难溶的碳酸钙、二氧化碳和水，则可见到的现象是澄清溶液变浑浊，故答案为：Ca2 ；HCO3 ；溶液变浑浊(或产生白色沉淀)。【点睛】明确碳酸的正盐与过量的CO2 反应时生成碳酸氢盐、碳酸
4、氢盐与碱反应时生成碳酸的正盐和水、碳酸氢盐在加热条件下生成碳酸正盐、水和CO2 是解答关键。2 有一种矿石，经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12716。 (1)用盐的组成表示其化学式： _。(2)用氧化物的组成表示其化学式：_。(3)该矿石的成分属于 _(填物质的分类 )。(4)写出该矿石 (氧化物形式 )与盐酸反应的化学方程式： _。【答案】 Mg2SiO4 2MgO SiO2硅酸盐 2MgO SiO2 4HCl=2MgCl2 2H2 O SiO2【解析】【分析】根据 n= m 及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算，得出正确结论；由金属离子和酸M根离子组成的化合物属于盐。【详
5、解】镁、硅、氧的质量比为12： 7： 16，则镁、硅、氧的原子个数比为1271624: =2:1:42816(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg 2SiO4；(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgO?SiO2(3)Mg 2SiO4 属于盐类，且属于硅酸盐；(4)Mg 2SiO4 溶于与稀盐酸生成MgCl2 和 SiO2，发生反应的化学方程式为2MgOSiO24HCl=2MgCl2 2H2O SiO2。【点睛】硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为：活泼金属氧化物?较活泼金属氧化物?二氧化硅 ?水的顺序书写；注意：氧化物之间以“?隔”开；系数配置出现的分数应化为整数；金属氧化物在前 (活泼金属
6、氧化物较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后。3 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，带入题目进行验证，a 溶液是强碱溶液或氢
7、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） SiO2 与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，离子方程式是2SiO2+
8、2OHSiO 3+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Si+2OH +H2OSiO32+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 ；SiO3+2H232+正确答案： SiO3+2HH2SiO3。4 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 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；
9、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 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
10、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 CaCO3，；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 SiO2，B 为 CaCO3，C 为 Na2 SiO3， D 为 H2SiO3， E 为 Na2 CO3，Z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的试剂为氢氟酸。（2）由 X、 Y 制 F 的过程为 SiO2+2CO+Si ， CO做还原剂。2CO（3）转化的化学方程式为SiO2SiO3H2O；无色气体
11、 A 是引起温室效应的2NaOH=Na主要气体，则 A 为CO，转化 (A 少量 ) 的离子方程式为22232SiO CO H O=HSiOCO 。5A、 B、 C、 D、 E 代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如下图所示。中含量仅次于氧的非金属元素的单质。A 为地壳请填空：（1）写出物质 C 的化学式。（2）写出 B 和碳高温反应生成A 和 E 的化学方程式是。（3）写出 BD反应的离子反应方程式。【答案】（ 1） CaSiO3（2） SiO2+2CSi+2CO（3） SiO2+2OH322=SiO+HO【解析】A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质， A 是硅；二氧化硅与碳单质反
12、应生成硅和CO， E 是 CO、 B 是 SiO2； SiO2 与氧化钙高温生成硅酸钙，C 是硅酸钙； SiO2 与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，D 是硅酸钠。（1）根据以上分析可知可知物质C 的化学式为 CaSiO 。（ 2） SiO 和碳高温反应生成硅和32CO的化学方程式是 SiO2+2CSi+2CO。（ 3 ）BD反应的离子反应方程式2322SiO +2OH SiO +HO。6已知 A 与 D 均为非金属单质，其中A 有多种同素异形体，其转化关系如下图。请回答：（1）反应 为工业制粗硅原理，写出（2）反应 的化学方程式为E 的化学式：。【答案】（ 1） CO； (2)2Mg CO22
13、MgO C。【解析】试题分析：（ 1）反应 制取粗硅，常用 C 和 SiO2 的反应： 2C SiO2Si 2CO， D 为非金属单质，则D 为 Si， E 为 CO；（ 2）C 和 O2 反应生成 CO2，反应 是： CO； (2)2Mg 22MgO C。CO考点：考查工业制硅、镁和CO2 的反应等知识。7 （ 15 分）材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K 由两种非金属元素组成。它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的。下图虚线框内的其它转化是为探究C 的组成而设。 G、 F、 H 均为难溶于水的白色固
14、体；图中C、 H、 K 均为含A 元素。其余物质均为中学化学中常见物质。请回答下列问题：（1）实验室通常用 MnO2制取气体 B，发生该反应的化学方程式为 ，为防止气体 B 污染环境通常用（填化学式）溶液吸收，反应的离子方程式为（2）化合物H 与碳混合加强热可制得单质A，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为（ 3）写出反应的化学方程式3D=K+8X,K的化学式为， X 的化学式为。（4） K 抗腐蚀能力很强，但易被氢氟酸腐蚀，K 与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐，此盐中存在的化学键类型有。（5）写出反应的化学方程式。【答案】（1） MnO2+4HCl( 浓 )MnCl2+ Cl2+2 H 2O
15、；（ 2分） NaOH；（ 1分） Cl 2+2 OH- =Cl - + ClO - + H 2O；（ 2 分）（ 2） 1:2 （2 分）（ 3） Si 3N4，（ 2 分） NH3；（ 2 分）（4）离子键、共价键（或极性共价键）（2 分）（ 5） SiCl 4+ 8NH3= Si(NH 2) 4+4NHCl. （ 2 分）【解析】试题分析： G、 F、 H均为难溶于水的白色固体，E 与硝酸银溶液产生白色沉淀，则G是氯化银沉淀，氯化银不溶于稀硝酸，说明E 中含有氯离子；H 是白色固体，与氢氧化钠溶液反应，而与氢氧化钠溶液反应的白色固体可能是二氧化硅、氧化铝，但素，所以H 是二氧化硅，所以F
16、 是硅酸， I 是硅酸钠。则C 是氯化硅，过量氨气反应生成D是 Si(NH 2) 4。A 元素是非金属元 B 是氯气。氯化硅与（ 1）实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，化学方程式为MnO2+4HCl( 浓 )MnCl2+Cl 2 +2 H 2O；氯气有毒，通常用NaOH溶液吸收，生成氯化钠、次氯酸钠、水，离子方程式为 Cl 2+2 OH- = Cl - + ClO - + H 2O；（ 2 ） 二 氧 化 硅 与 C 在 高 温 下 发 生 置 换 反 应 生 成 Si和 CO， 化 学 方 程 式 为SiO +2C2CO +Si 该反应的氧化剂是二氧化硅，还原剂是C，所以氧化剂与还原剂的
17、物2质的量比为 1:2 ；（3）反应的化学方程式3D=K+8X， K 由两种非金属元素组成，根据元素守恒，则K 中含有 3 个 Si 原子，所以 K 是 Si N ，其余原子在X 中，所以 X 是 NH；343（4） SiN 与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐，该气体是SiF，则盐是 NHF，铵盐中含3444有离子键、共价键；（ 5 ）反应是氯化硅与过量的氨气反应生成Si(NH )4和氯化铵，化学方程式是SiCl +248NH3= Si(NH 2) 4+4NHCl.考点：考查物质的推断，化学性质的应用，化学方程式、离子方程式的书写8 某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅(一种酸性氧化物)杂质，现欲
18、制取纯净的氧化铝，某同学设计如下的实验方案。回答下列问题：(1)在操作中要用到的玻璃仪器有_;(2)沉淀 C 的化学式是 _。滤液 B 中含有的溶质有_(写化学式 )；(3)步骤的离子方程式为_ 。【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒SiO2NaAlO2、 NaCl、 NaOHAlO2-+CO2+2H2 O=HCO3-+Al(OH)3【解析】【分析】氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅，加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液，过滤得到沉淀C 为二氧化硅，滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液，加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液，过滤得到沉淀D 为 Fe(OH)3，滤液为NaAlO2，通入
19、过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤得到氢氧化铝沉淀，加热分解生成氧化铝。【详解】(1)步骤为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)沉淀 C 为不溶于盐酸的二氧化硅；氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，滤液 A 中为氯化铝、氯化铁、盐酸，滤液A 中加入过量 NaOH，氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠，氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，盐酸与碱反应生成氯化钠，则滤液B 中有 NaAlO2、 NaCl、 NaOH；(3)步骤为二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应，离子方程式为：-AlO2+CO2+2H2O=HCO3+Al(OH)3。9 离子方程式和
20、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_ 。【答案】 CaCO3+222+SiO2+23232+2H =CO +H O+Ca3+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
21、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+2OH- =CO 2-+HO可表示少量2和 NaOH 溶液的反应，
22、反应方程式为232CO2NaOH+CO =Na CO +H O；2232 Fe+Cu2+ =Fe2+ +Cu 可表示 Fe 与 CuSO4 溶液的反应，反应方程式为 Fe+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。10 A、 B、 C、 D
23、 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 A 是当前最常用的太阳能转换为电能的材料。（2） C 的水溶液俗称水玻璃，D 为硅酸。则：写出反应 的化学方程式。写出反应 的离子方程式。（2）若 A 是应用最广泛的金属。反应 、 均用盐酸， D 物质是红褐色。则：写出反应 的化学方程式。 B 溶液中加入 NaOH 溶液的现象是，沉淀颜色发生变化对应的化学方程式是。C 的溶液用于蚀刻印刷铜电路板（铜质），写该反应的离子方程式。（3）若 D 物质是常见的两性氢氧化物，反应 均要用强碱溶液，反应 是通入过量的 CO2。则：反应 的离子方程式为。反应 的离子方程式为。【答案
24、】 (1)Si 2NaOH+ H2O=Na2SiO3 2H2； SiO2 2OH =SiO32- H2O；（2） 2FeCl2+ Cl2=2FeCl3 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3 Cu+2Fe3+=2Fe2+ Cu2+（ 3） 2Al2OH 2H2O 2AlO2 -3H2； AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3 + HCO3-【解析】试题分析： (1)若 A 为太阳能转化为电能的材料，则为硅，C 的水溶液为水玻璃，则为硅酸钠， D 为硅酸，所以 B 为二氧化硅。反应 为硅盒氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，方程式为 Si2
25、NaOH+ H2O=Na2SiO3 2H2；反应 为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式为： SiO2 2OH=SiO32- H2 O；（ 2） 若 A 是应用最广泛的金属，则为铁， 是用盐酸，则B 为氯化亚铁，D 为红褐色，则为氢氧化铁，则C 为氯化铁。反应 为氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，方程式为：2FeCl2+ Cl2=2FeCl3；氢氧化亚铁中加入氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，现象为生成白色沉淀，氢氧化亚铁容易被氧气氧化生成氢氧化铁，现象为迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应的方程式为4Fe(OH)2O2 2H2O=4Fe(OH)3；氯化铁和铜反应生成氯化亚铁盒氯化铜，离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2+ Cu2+。（ 3）若 D 为常见的两性氢氧化物，则为氢氧化铝，反应都是强碱容易，则A 为铝， B、铝离子的容易， C 为偏铝酸钠，反应 为铝盒氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al 2OH 2H22- 3H2。反应 为偏铝O 2AlO酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：2-2233 -。AlO +CO +2H O=Al(OH) + HCO考点：无机推断
