1、2020-2021 培优 易错 难题硅及其化合物推断题辅导专题训练附详细答案一、硅及其化合物1 如图五角星上排列的A、 B、 C、D、 E 五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。A、 C、 E 均为氧化物， A 是人体呼出的气体之一；在实验室中B 可以用来制取 A，而 D 可以用来检验 A；C 和 E 反应能生成 D。(1)写出下列物质的化学式：A_，D_；(2)B 除了制取 A 之外的另一种用途是_ ；(3)C 和 E 反应的化学方程式为_(4)这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是_。【答案】 CO2222Ca(OH) 用于金属表面
2、除锈(制造药物、可帮助消化等 ) CaO H O=Ca(OH)分解反应和置换反应【解析】【分析】A 是人体呼出的主要气体，则A 为二氧化碳，在实验室中B 可以用来制取 A，而 D 可以用来检验 A ，则 D 为氢氧化钙， B 与 D 可反应，则 B 为盐酸； E 与 B, E 与 C 都反应，且A 、 C、 E 均为氧化物， E 与 C 反应生成的 D 为碱，则 C 为水， E 为氧化钙；【详解】(1)根据上述分析可知：A为CO2 D为Ca(OH) 222，；答案： CO； Ca(OH) ；(2)根据上述分析可知B 为盐酸，盐酸除用来制取二氧化碳外，还用来除去铁制品表面的铁锈；答案：用于金属表
3、面除锈(制造药物、可帮助消化等)；(3)根据上述分析可知C 为水， E 为氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，其化学方程式为 CaOH2 O=Ca(OH)2 ；答案： CaO H2O=Ca(OH)2 ；(4) 该五角星的位置中有化合反应，如H2O 与CaO、 CO2 的反应都是化合反应；CO2 与Ca(OH)2 的反应是复分解反应， HCl 和 CaO、 Ca(OH)2 的反应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。答案：分解反应和置换反应。2A、 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A 是淡黄色固体，C、 D 是氧化物，C 是造成酸雨的
4、主要物质，但C 也有其广泛的用途，写出其中的2 个用途：_ 。（2）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。B 与 C 在一定条件下反应生成的A 是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式：_ 。（ 3）若 D 物质具有两性，、反应均要用强碱溶液。如反应时通入过量的一种引起温室效应的主要气体，写出该气体的电子式：_， A 的元素在周期表中的位置：_ 。（4）若 A 是太阳能电池用的光伏材料。C、 D 为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。写出反应的化学方程式：_ 。 D 的化学式是_ 。【答案】漂白、杀菌、消毒、作为硫酸的原料等4NH3 6NO5N2
5、 6H2O第三周期A 族Si2NaOH H223223O=Na SiO 2HNa CO【解析】【分析】（1）淡黄色的固体单质是硫，B 是 H2S； C 为 SO2， D 为 SO3；（2） 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。B 与 C 在一定条件下反应生成的 A 是大气的主要成分，则A、 B、 C、D 分别为 N2、NH3、 NO、 NO2 ；（3）中学阶段学习的两性物质有铝及铝的氧化物和氢氧化物，根据物质之间的转化关系可知： A 是 Al；B 是 Al2O3 ，C 是 NaAlO2， D 是 Al(OH)3；（4）若 A 是太阳能电池用的光伏材料，则A 是晶体
6、 Si； C、 D 为钠盐，两种物质中钠、氧外的元素为同一主族，且溶液均显碱性。根据物质的转化关系及已知条件可知B 是 SiO2； C是 Na2SiO3； D 是 Na2CO3。【详解】（1）由以上分析可知，A 是硫， B 是 H2232S； C 为 SO ， D 为 SO， SO 的用途如漂白、杀菌，制备硫酸等。（2） 由以上分析可知，A、 B、 C、 D 分别为 N2、 NH3、 NO、 NO2 ，B 与 C 在一定条件下发生反应 4NH3+6NO5N2+6H2O 是归中反应，产生氮气。（3）由以上分析可知，A 是 Al； B 是 Al2O3，C 是 NaAlO2， D 是 Al(OH)3
7、。通入的导致温室效应的气体是 CO2，其电子式是；铝元素的位置为第三周期A 族；（ 4）由以上分析可知， A 是晶体 Si， B 是 SiO2 ， C 是 Na2SiO3， D 是 Na2 CO3 。反应的化学方程式： Si 2NaOH H2O=Na2SiO3 2H2。 D 的化学式是 Na2CO3。3 单质 Z 是一种常见的半导体材料，可由X 通过如下图所示的路线制备，其中X 为 Z 的氧化物， Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：（1）能与 X发生化学反应的酸是 _；由 X 制备 Mg 2Z 的化学方程式为 _。（2）由 Mg2Z 生成 Y 的化学反应方程式为 _， Y 分子的
8、电子式为 _。（3） Z、X 中共价键的类型分别是_。【答案】氢氟酸SiO222224非极性+MgO+Mg SiMg Si+4HCl=2MgCl +SiH键、极性键【解析】【详解】单质 Z 是一种常见的半导体材料，则Z 为 Si， X 为 Z 的氧化物，则X 为 SiO2 ，Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似，则Y 为 SiH44分解得到 Si 与氢气。，加热 SiH（1）能与 SiO2 发生化学反应的酸是氢氟酸；由SiO2 制备 Mg2Si 的化学方程式为：SiO2+4Mg2MgO+Mg 2Si。（ 2）由 Mg2Z 生成 Y 的化学反应方程式为： Mg 2Si+4HCl=2MgCl2+SiH
9、4， Y 为 SiH4，电子式为。（ 3） Z 为 Si，周期表中位于第三周期 IVA 族，其单质属于原子晶体，化学键类型为非极性共价键； X 为 SiO2，属于原子晶体，含有的化学键属于极性共价键。4X、Y、 Z、 W 四种物质有如下相互转化关系（其中X、 W 为单质， Y、 Z 为化合物，未列出反应条件）。（1）若 X 的摩尔质量是W 的 2 倍，工业上 Z 可作优质的耐高温材料。W 为黑色固体，则Y 的化学式 _ 。（2）若固体 W 是紫红色，且向溶液Z 中滴入氯水，再滴入 2 滴 KSCN溶液，溶液呈血红色。则写出 X+Y=Z+W 的离子方程式 _ 。（3）若晶体 W 是一种重要的半导
10、体材料，实验室可用澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物。写出 Y 与 NaOH 溶液反应的化学方程式_ 。【答案】 CO22+2+2232Fe+Cu =Fe +Cu SiO+2NaOH=Na SiO +H O【解析】（1） X、 W 为单质， Y、 Z 为化合物 ， W 为黑色固体，应为 C 单质， X 的摩尔质量是W 的 2倍， Z 可作优质的耐高温材料， X 为 Mg ， Z 为 MgO， Y 为 CO2。（2）向溶液 Z 中滴入氯水，再滴入 2 滴 KSCN溶液，溶液呈血红色，则Z 为 Fe2+， W 是紫红色固体，则W 为 Cu， X+Y=Z+W反应方程式为： Fe+Cu2+=Fe2+Cu。
11、（3）晶体 W 是一种重要的半导体材料，则W 是 Si；实验室可用澄清石灰水来检验Z 的燃烧产物，则 Z 的燃烧产物为CO2，化合物 Z 为 CO，则 X 为 C 单质， Y 为 SiO2， Y 与 NaOH溶液反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2 O。5 已知 A、 D 为常见单质，各物质发生如下框图所示变化，回答下列问题：(1)若 A、 D 为短周期同主族非金属元素的单质，则A 元素在周期表中的位置为 _， D的晶体类型是 _，请写出 A+BC+D 的化学方程式 _。(2)若 B 为气体，其标准状况下密度为1.964g?L-1， C 为白色固体，可用来制作耐高温材
12、料。 则 B 的电子式为 _， C中含有的化学键是_(填写 “离子键或者共价键 ”)。(3)若 A 为生产生活中用量最大的金属，B 在常温下为无色液体，写出C(金属元素有两种不 同化合价 )与盐酸反应的离子反应方程式_。若以 A 和石墨 棒为电极，NaCl 溶液为电解质溶液构成原电池，请写出石墨电极的电极反应式_。【答案】第二周期第 IVA 族 原子晶体SiOSi+2CO离子键2+2CFe3 O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O O2+2H2O+4e- =4OH-【解析】【详解】(1)若 A、 D 为短周期同主族非金属元素的单质，由转化可知B、 C 属于氧化物， A 与 B 的反应属于置换
13、反应，可推知A 为碳、 B 为 SiO2、 C 为 CO、 D 为 Si，则 A 元素在周期表中的位置为：第二周期第 IVA 族，硅的晶体类型是原子晶体，A+BC+D 的化学方程式：SiO2+2CSi+2CO；(2)若 B 为气体，其标准状况下密度为1.964g?L-1， B 的相对分子质量 =22.4 1.964=44，C 为白色固体，可用来制作耐高温材料，则A 为 Mg 、 B 为 CO2、 C 为 MgO、D 为碳， B 的电子式为， C(MgO)中含有的化学键是：离子键；(3)若 A 为生产生活中用量最大的金属，B 在常温下为无色液体，则A 为 Fe、 B 为 H O、 C2为Fe3
14、423 4+2+3+2O，若以 FeO 、 D 为 H，C 与盐酸反应的离子反应方程式：Fe O +8H =Fe +2Fe +4H和石墨 棒为电极， NaCl 溶液为电解质溶液构成原电池，石墨电极为正极，发生还原反应，氧气获得电子市场氢氧根离子，电极反应式为：O2+2H2O+4e- =4OH-。【点睛】本题考查无机物的推断，题目涉及中学常见的特殊置换反应，需要学生熟练掌握元素化合物知识，熟记中学常见的连线反应、三角转化、特殊置换反应、特殊现象反应、某些无机物与有机物的反应等。6 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
15、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 CO【解析】【分析】X 为不溶于水的坚硬固体， Z 无
16、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的试剂为氢氟酸。（2）由 X、 Y 制 F 的过程为 S
17、iO2+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 。7 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_（
18、 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_ 。-Al2O3+2Fe【答案】 Na2 O2 Na2CO3 H2O O2 Al(OH)3 + OH= AlO2 +2H2O 2Al+Fe2O3【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，
19、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 Na2 22322O； Na CO ； H O； O ；(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)3-2-23-+ OH= AlO+2H O，故答案为Al(OH)+ OH=-AlO2 +2H2O；(3)铝与氧化铁发生铝热反应，反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+
20、2Fe，故答案为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。8A、 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（3）写出 BD反应的离子反应方程式【答案】（ 1） CaSiO3E 的化学方程式是。（2） SiO2+2CSi+2CO（3） SiO2+2OH =SiO32 +H2O【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应生成硅和CO， E 是 CO、 B 是 SiO2； SiO2 与氧化钙高温生成硅酸钙，液反应生
21、成硅酸钠和水，D 是硅酸钠。C 是硅酸钙；SiO2 与氢氧化钠溶（1）根据以上分析可知可知物质C 的化学式为CaSiO3。（ 2） SiO2 和碳高温反应生成硅和CO的化学方程式是SiO2+2CSi+2CO。（ 3 ）BD反应的离子反应方程式2SiO2+2OH SiO3 +H2O。9A、 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
22、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+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
23、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4NH3+5O24NO+6H2O；（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 -+ 2H2O +CO2=Al(OH)3 +HCO3-；（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
24、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 +H2O =Na2SiO3+2H2；（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，所以氯化铁与Cu 反应的离子方程式为 Cu +2Fe3+= Cu2+ + 2Fe2+。10 “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
25、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
26、 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)2NaHCO 3Na2 CO3H 2 O+CO 2SiO2 氢氟酸HClO HCO3【解析】【详解】：(1) 发生反应为 CaCO3 +2CH3COOH(CH3 COO)2Ca+H2O+CO2，其离子反应为332+322CaCO+2CH COOHCa +2CH COO +H O+CO ，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
27、；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，由电荷守恒及原子守恒可知该反应的离子方程式为，故答案为： HClO；ClO+CO2+H2O=HClO+HCO3HCO3。
