1、高考化学一模试题分类汇编硅及其化合物推断题综合及详细答案一、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】A 为单质，可用于制
2、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：高温高温SiO2
3、CaOCaSiO3，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程式_。【答案】 M
4、g=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= ./= .，金属质量 = .-.
5、= .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。高温（3）高温条件下
6、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 A、 B、 C 三种不溶于水的固体。 A 是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，另外测得这种气体密度为同温、同压下氧气密度的 1.375 倍。 B 固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀D。此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸。将 B 与石灰石、纯碱按比例混合加热得到（1）根据以上事实，形成单质A 的元素名称为（2） B 固体溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是C， C 在高温时软化，无固定熔点。_， C 的名称
7、为 _。_。（ 3）生成白色胶状沉淀 D 的化学方程式是 _。（ 4）由 B 制取 C 的化学方程式是 _。【答案】碳普通玻璃SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2ONa2SiO3 2HCl=2NaCl H2SiO3Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 、CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2 【解析】【分析】A 是某元素的一种单质，它在氧气中完全燃烧得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，这种气体为氧气密度的1.375 倍 (标准状况 )的气体，则该气体的相对分子质量=32 1.375=44，应是 CO2，所以 A 为碳， B 固体能溶于热氢氧化钠溶液，再往所得溶液中加入
8、过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，成为不溶于水的白色粉末，这是一种比碳酸酸性还弱的酸，则该酸应为硅酸，将B 与石灰石、纯碱按比例混合加热得到C， C在高温时软化，无固定熔点，该反应为工业制普通玻璃的反应，所以B 为 SiO2， C 为普通玻璃，据此答题。【详解】A 燃烧后生成的气体的相对分子质量为32 1.375 44，且能使澄清石灰水变浑浊，该气体是二氧化碳，则A 为碳元素的一种单质。B 物质能与氢氧化钠反应，且能继续与过量的盐酸反应生成一种比碳酸还弱的酸，则B 为二氧化硅。二氧化硅与石灰石、纯碱混合加热生成的 C 在高温时软化且无固定熔点，可推知C 为普通玻璃；(1)根据以上事实
9、，形成单质A 的元素名称为碳，C 的名称为普通玻璃；(2)B 为 SiO2，其溶于热氢氧化钠溶液的化学方程式是SiO2 2NaOH=Na2SiO3 H2O；(3)在 Na2SiO3 溶液中滴加稀HCl，生成白色胶状沉淀H2SiO3 的化学方程式是Na2SiO32HCl=2NaCl H2SiO3；(4)由 SiO2 制取普通玻璃的化学方程式是Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 、 CaCO3SiO2CaSiO3 CO2。4 为探究某固体X(仅含两种短周期元素)的组成和性质。设计并完成如下实验：已知：气体A 为氢化物，固体B 是光导纤维的主要成分，固体E 为耐高温材料。请回答：(1)固体
10、 X 的化学式为 _。(2)写出反应 CD的离子方程式_ 。(3)已知 NH3 与气体 A 在一定条件下反应后可得到一种耐高温材料(仅含两种元素，摩尔质量为 140 g mol 1)和 H2，写出该反应的化学方程式_。【答案】Mg2Si Mg2+ 2OH = Mg(OH)2 3SiH4+4NH3= Si3N4+12H2【解析】【分析】固体 B 是光导纤维的主要成分，则为二氧化硅，硅元素的质量为2812.0 g =5.6g，根据逆分析法可知，A 中含硅元素，又为氢化物，则推出A 为28162SiH4；固体 E 为耐高温材料，根据逆推法结合过量氢氧化钠溶液可知，该耐高温材料不是氧化铝，而应为氧化镁
11、，镁元素的质量为2416.0 g =9.6g，白色沉淀为氢氧化镁，溶24 16液 C 为硫酸镁溶液，根据元素守恒可知，固体X 含镁与硅元素，且原子个数比为9.6g5.6 g: =2:1，应为 Mg 2Si，据此分析作答。2428【详解】（1）依据上述分析可知，固体X 为 Mg 2Si，故答案为Mg 2Si；（2） CD是硫酸镁与过量氢氧化钠反应生成氢氧化镁的过程，其离子方程式为：Mg2+2+ 2OH = Mg(OH) ，故答案为 Mg 2+2+ 2OH = Mg(OH) ；（3） NH34在一定条件下反应后可得到的一种耐高温材料中含N 与 Si，仅含两种元与 SiH素，摩尔质量为140 g m
12、ol 1243，则该化合物为 Si3 4，其化学方程式为：N和 H3SiH +4NH =Si3N4+12H2，故答案为 3SiH4 +4NH3= Si3N4+12H2。【点睛】需要注意的是，该题中的过量的氢氧化钠条件，若溶液C 为铝离子，则不会得到白色沉淀，而会转化为偏铝酸钠，学生要熟练掌握反应物的用量对产物的影响效果。5A、 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 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
13、 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 4HNOCO 4NO2 4H O22322【解析】【分析】【详解】（1）若 A、
14、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，F 为 Cl ，B 为 HCl， C 为232 Cl232Cl。FeCl， E 为 FeCl 。反应的方程式为2Fe
15、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 ， C 为 MgO，又知和两个反应中都有红棕色气体生成， F 为 HN
16、O3。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。6A、 B、 C、 D、 E 五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。若该元素用R 表示，则 A 为 R 的氧化物， D 与 NaOH 溶液反应生成C 和 H2。请回答：（1）写出对应物质的化学式：A_； C_； E_。（ 2）反应 的化学方程式为： _ 。（ 3）反应 的离子方程式为： _ 。（ 4） H2CO3 的酸性强于 E 的，请用离子方
17、程式予以证明：_ 。【答案】 SiO22323442Si 2CONa SiOH SiO（或 H SiO ）SiO 2CSi 2OHH2O= SiO32- 2H2SiO32- CO2H2O=H2 SiO3HCO32-或 SiO32- CO2 H2O=H2SiO3 CO32-（写成 H4SiO4 同样给分）【解析】【分析】【详解】试题分析：非金属单质R 能与 NaOH 溶液反应生成盐（ Na2 3R 为 Si 元素，RO ）和氢气，则由转化关系可知 D 为 Si， A 为 SiO2， B 为 CaSiO3， C 为 Na2SiO3，E 为 H2SiO3，（1）由以上分析可知A 为 SiO2 ， C
18、 为 Na2SiO3，故答案为 SiO2 ；Na2SiO3；（2）反应 的化学方程式为 2C+SiO2Si+2CO；（ 3）反应 的离子方程式为 Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2；（ 4） H2CO3 的酸性强于 H2SiO3 的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO32-222332-。+CO +H O=H SiO +CO考点：以硅为载体考查了无机物的推断7X 是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性。有关生产过程如下：为了确定 C 的组成，某同学进行了以下的探究过程。已知白色沉淀， I 可做光导纤维。F、 G 都是难
19、溶于水和稀硝酸的按要求回答下列问题：（ 1） C 的空间构型为 _ ；X 的化学式为 _ 。（ 2）反应 的化学方程式为 _。（ 3）反应 的离子方程式 _ 。【答案】（ 1）正四面体；Si3N4；（ 2） SiCl4+8NH3=Si(NH2)4+4NH4Cl；（ 3） SiO32-22233-；+2CO +2H O=H SiO +2HCO【解析】试题分析： I 可做光导纤维，所以I 是二氧化硅，则 F 是硅酸， H 是硅酸钠 .又因为 F、 G 都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G 是氯化银，因此 C 是 SiCl4，则 A 是硅， B 是氯气。根据 X 的性质可知， X 是原子晶体，所以
20、 X 是 Si3 N4。由转化关系可知，SiCl4 与 NH3 反应生成 Si(NH2)4，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH4Cl； CO2 是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸。（1）由以上分析可知C 为 SiCl4，具有甲烷的结构，为正四面体，34X 为 Si N ；（2）由转化关系可知， SiCl4 与 NH3 反应生成 Si(NH2)4 ，根据原子守恒可知还生成 HCl，由于氨气过量，故应生成 NH4Cl，故反应于的反应方程式为： SiCl4+8NH3=Si(NH2)4+4NH4Cl；（3） CO2 是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸，反应舆的离子方程式为：S
21、iO32-+2H2O+2CO2=2H2SiO3 +2HCO3-。【考点定位】本题考查无机物的推断，硅及其化合物的性质。【名师点晴】本题考查无机物的推断。此类题的解答一般有以下步骤：思维起点的选择：思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件 (包括文字叙述或某个变化过程 )；思维过程的展开：解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件。最关键的是寻找 “突破口 ”， “突破口 ”就是抓 “特 ”字，例如特殊颜色
22、、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_ 。(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
23、】 （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，
24、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。9A、 B、 C、 D 是初中化学常见物质，它们之间的转化关系（反应的条件未标出）如图所示已知 A 是一种碱，常用于改良酸性土壤， C 是最常见溶剂（1）若 B 是引起大气温室效应的主要气体，则D 的化学式是 _， A， B，C，D 中均含有的一种元素是_（填元素符号）（2）若 B 是人体胃酸中含有的酸，写出反应的化学方程式_【答案】CaCOO CaCO+2HCl=C
25、aCl+H32O+CO23【解析】【分析】【详解】(1)若 B 是引起大气温室效应的主要气体，则B 为 CO2，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，所以 D 是 CaCO3，通过以上分析知，3D 是 CaCO，根据 A、 B、 C、 D 的化学式知，这四种物质中都含有的一种元素是O 元素；(2)若 B 是人体胃酸中含有的酸，则为HCl，氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，所以D为 CaCl2，该反应方程式为 CaCO3+2HCl=CaCl+H2O+CO2，10 X、 Y、 Z 为常见的三种单质， Z 是绿色植物光合作用的产物之一， A、 B 为常见化合物。它们在一定条件下可发生如图所示的反应（
26、均是在非溶液中进行的反应）：（ 1）画出 Z 的原子结构示意图 _；（ 2）当 X 为金属， Y 为非金属时， A 可能的电子式为 _或 _；（ 3）当 X 为非金属， Y 为金属时， X 可能的化学式为 _或 _；（4）当 X 与 Y 均为金属时，写出X 与 A 反应的化学方程式_；（5）当 X 与 Y 均为非金属时，若X 与 Y 同主族，写出X 与 A 反应的化学方程式_ ；若 X 与 Y 不在同一主族，写出X 与 A 反应的化学方程式 _ 。【答案】CH22Al+ Fe2O32Fe+Al2O32222C+SiOSi+COC+H OH +CO【解析】【分析】先根据 C 是单质且 C 是绿色
27、植物光合作用的产物之一，判断C是氧气， A、 B 是单质，与氧气反应，得出X、 Y 是含氧化合物，然后采用假设的方法分析【详解】C 是单质且 C 是绿色植物光合作用的产物之一，所以C 是 O A、 B 是单质，分别与O 反22应生成含氧化合物，A+XB+Y，属置换反应（2）如果 X 是钠， Y 是氢气， A 就是 H2O， B 就是 NaOH，钠与水反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2 ；（ 3）当 X 为非金属， Y 为金属时，就是以氢气或一氧化碳为还原剂的热氧化还原反应；（ 4）当 X 与 Y 均为金属时，考虑铝热反应；(5) X 是碳， Y 是硅， A 就是 SiO2， B 就是 CO， C 与 SiO2 的反应方程式为：2C+SiOSi+2CO；如果 X 是碳， B 是氢气， X 就是 H2O， Y 就是 CO，C+H2OH2+CO。【点睛】本题的题眼是：C 是单质且C 是绿色植物光合作用的产物之一，通过判断A、 B、X、Y，确定该反应是置换反应，学过的置换反应方程式较多，考查学生的发散思维以及总结归纳能力。
