1、2020-2021 培优 易错 难题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1A、 B、 C、 D 四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同。阴离子Cl 、 SiO32- 、 OH 、 NO3-阳离子H 、 Ag 、 Na 、 K已知： A 溶液呈强酸性，且色。回答下列问题：A 溶液与B、 C 溶液混合均产生白色沉淀，B 的焰色反应呈黄（ 1）写出 A、 B、 C、 D 的化学式： A_，B_， C_， D_。（2）写出 A 溶液与 B 溶液反应的离子方程式：_。（3）请选出适合存放A、 C、D 溶液的试剂瓶的序号：溶液ACD试剂瓶序号_【答
2、案】 HCl Na2 33KOH32- 2H23SiOAgNOSiO=H SiO 【解析】【分析】A、 B、 C、 D 四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成，且四种化合物中阴、阳离子各不相同， A 溶液呈强酸性，则A 为盐酸或硝酸， B 的焰色反应呈黄色，则B 中含有 Na 元素， A 能和 B 反应生成白色沉淀，则B 为 Na2SiO3；盐酸能和 AgNO3反应生成白色沉淀，所以 C 为 AgNO3，则 A 为 HCl，根据四种化合物中阴阳离子各不相同，则D 为 KOH。【详解】(1)根据以上分析知，四种物质化学式分别为HCl、 Na2SiO3、 C 为 AgNO3、 D 为 KOH；
3、(2)A 是 HCl、 B 是硅酸钠，二者反应生成硅酸沉淀和氯化钠，离子方程式为32-SiO+2H+=H2SiO3；(3)A 是HCl、 C 为AgNO3、 D 为KOH， KOH能和二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠，不能用含有玻璃塞的试剂瓶盛放；硝酸银见光易分解，应该放置在棕色试剂瓶中；盐酸不分解，且和玻璃中成分不反应，所以放置在一般试剂瓶中即可，所以A、 C、 D 选取试剂瓶序号为。【点睛】含有钠元素的物质焰色反应为黄色，含有钾元素的物质焰色反应透过蓝色钴玻璃为紫色，钙元素的焰色反应为砖红色；玻璃中含有二氧化硅，能与碱性溶液发生反应，所以碱性溶液的试剂瓶不用玻璃塞。2 如图五角星上排列的 A
4、、 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；在实验室中以用来检验A；C 和 E 反应能生成D。B 可以用来制取A，而D 可(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】CO2Ca(OH)2用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等)CaO H2O=Ca(OH)2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
5、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) 2；答案： CO2 ； Ca(OH)2 ；(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
6、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22的反应都是化合反应；2与H O 与 CaO、 COCOCa(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。3 在如图所示的物质相互转化关系中，A 是一种固体单质，E是一种白色不溶于水的物质。据此填空。（1）写出各物质的化学式：A _、 B_、 C_、D _、 E_、 F_。（2） B 与 a 溶液反应的离子方程式是_。（3） A 与 a 溶液反应的离子方程式是_。【答案】 Si
7、SiO2- H2O2 Na2SiO3 H2O H2SiO3 H2 SiO22OH =SiO3Si 2OHH2O=SiO32- 2H2【解析】【分析】C 中加入过量 HCl 产生不溶于盐酸的白色沉淀，推知E 可能是硅酸， A 可能是 Si，代入题目验证， a 溶液是强碱（如 NaOH）溶液或 HF 溶液，而Si 和 SiO2与 NaOH 溶液反应均生成Na SiO Na SiO 与过量盐酸反应生成NaCl 和 H SiO白色沉淀： H SiOSiO +H O，与2323232322题意相符Si 和 SiO2 与 HF 溶液反应均生成 SiF4 ， SiF4 与盐酸不反应因此A 是 Si， B 是
8、SiO2， C 是 Na2SiO3（或 K2SiO3）， D 是 H2O， E是 H2SiO3 ， F 是 H2， a 是 NaOH（或 KOH），据此回答问题。【详解】（1）由以上分析可知A 是 Si， B 是 SiO2， C 是 Na2SiO3， D 是 H2O， E 是 H2SiO3， F 是 H2；答案： Si； SiO2； Na2SiO3； H2O； H2 SiO3； H2；（2） B 和 a 溶液反应是二氧化硅和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-+H2O；答案： SiO2 +2OH-=SiO32- +H2O（3） A 和 a 溶液反
9、应是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，反应的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO3 2+2H2；答案： Si+2OH-+H2O=SiO32+2H24 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；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
10、“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
11、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 SiO2+2CO2CO+Si ， CO做还原剂。（3）转化的化学方程式为SiO 2NaOH=NaSiO H O；无色气体A是引起温室效应的232主要气体，则 A 为 CO2 ，转化 (A 少量 ) 的离子方程式为SiO CO H O=HSiO 2223CO 。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
12、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
13、 氢氟酸 SiO24HF=SiF4 2H2O SiO2 Na2CO3Na2SiO3CO2 C 50%【解析】试题分析：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、化学计算。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
14、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 SiO2，易与 SiO2 发生化学反应的酸是氢氟酸，SiO2 与 HF 反应生成 SiF4 和 H2O，反应的化学方程式为 SiO2+4HF=SiF +2HO。（3） SiO2 与纯碱高温熔融时反应生成Na2SiO3 和 CO2，反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2。A ，普通玻璃的成分为 Na2SiO3、 CaSiO3 和 SiO2， SiO2 与纯碱高温下反应生成Na2SiO3 和CO2，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 Na2S
15、iO3 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2332SiO +CaCOCaSiO +CO 、CaCO3CaO+CO2，根据 C守恒， n（ CaCO3 ）=n（CO2） =11.2L=0.5mol ， m22.4L / mol（CaCO3） =0.5mol100g/mol=50g ，100g 混合物中石灰石的质量分数为50g100%=50%。100g6 图中X YZ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
16、；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 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
17、+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
18、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
19、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 = xmol2 ，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。7 下图中的AH 是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、F、 H 都含有同一种元素；B、 D、
20、 E 为单质，其他为化合物，常温常压下C 为无色液体，D、 E 为气体； H 的晶体熔点高、硬度大、闪烁着晶莹的光泽。AH 之间的转化关系如图所示。（ 1） C 的化学式为 _ 、A 的电子式为 _；（ 2） A、 B 的混合物加 C 后，可能发生的反应的化学方程式为_ 、 _ ；（3）向 F 溶液中逐渐滴入盐酸直至过量，若看到的现象是先出现白色沉淀后沉淀消失，写出符合现象的离子方程式_ ，与之对应的D、 E 恰好完全反应生成C 时A 与B 的物质的量之比为：_；【答案】 H22 222O2Na O +2H O=4NaOH+O Si+2NaOH+HO=Na2 SiO3+2H2（或 2Al+2N
21、aOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ）AlO2-+233+3+23： 2+H +H O=Al(OH) 、Al(OH) +3H =Al+3H O【解析】【分析】常温常压下 C 为无色液体，且D、E 两种气体经点燃得到C，则 C 为 H2O，D、 E 为 H2和O 。根据 H 的性质，可以推出H 为 SiO （石英）或 Al O（刚玉）。 B、 H 含有同一物质，2223且 B 为单质，则 B 为 Si 或 Al。和 H222 22 22 2和O 放出O 的物质是Na O ，则 A 为 Na O 。 Na OH2O 反应后，生成 NaOH 可以和别的物质反应生成H2 等。从 A、 B 和 A
22、、 H 的反应可以判断， D 为 H2，E 为 O2。当 H 为 Al2O3 时， B 为 Al， F、G 为 NaOH、 NaAlO2；当 H 为 SiO2时， B 为 Si， F、 G 为 Na2SiO3、 NaOH。【详解】（1）经分析， C 为 H2OA为Na2O2；，其电子式为：（2）当 B 为 Si 时，该反应为2Na2 2222232；O +2H O=4NaOH+O 、 Si+2NaOH+H O=Na SiO +2H当 B 为 Al 时，该反应为 2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2 、 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2；（3）向 F 中滴加过量盐酸，先
23、是有白色沉淀生成，然后沉淀消失，则F 为 NaAlO2，离子方程式为 AlO - +3+2 +H +H2O=Al(OH)3、Al(OH)3+3H=Al +3H2O；B 为 Al， D 为 H2，E 为 O2，若D、 E 恰好完全反应，设n(O2)=1mol ，则 n(H2)=2mol ，则 n(Na2O2)=2mol ， n(Al)=4mol ，则3n(Na2O2)： n(Al)=3： 2。8 6 分 物质 AJ 均由短周期元素组成，并有如下图转化关系，A 是常见液体，D、F 为组成元素相同的无色气体，B、 E、 G、 H是单质，且E 是常见光太阳电池中的半导体材料，G、 H 呈气态，且H呈黄
24、绿色。请回答下列问题：（1） A 的电子式为。（2） I的化学式为。（3） B 与 C 反应的化学方程式为。（4） H 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为。【答案】（ 1）（ 2）SiCl 4（ 3） 2C+SiO2高温 Si+2COCl（4） Cl 2+2OH+ClO +H2O【解析】试题分析： E 是常见光太阳电池中的半导体材料，应为硅，H 呈黄绿色，为氯气，B、C 是碳与二氧化硅， A 为水， D 为 CO,F 为 CO2， G为氢气， I 为四氯化硅， J 为氯化氢，（ 1） A的电子式为；（ 2）I 的化学式为SiCl 4；（ 3） B 与 C 反应的化学方程式为高温Si+2CO；（
25、4） H 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式2C+SiO2ClCl+2OH+ClO +HO22考点：考查无机元素推断，考查硅及其化合物的知识。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】 CaCO3OCaCO3+2HCl=CaCl+H2O+CO2【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
26、为 CO ，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸2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 化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1) 硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称_；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。若将氧化铝与氢氧化钠溶液
27、作用，反应的离子方程式为_ 。(2) 氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是Cl 2 而是它和水反应生成的_( 写化学式 ) 。缺铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_ 。(3) 从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是_( 填选项字母) 。A铜和浓硫酸反应B铜和稀硫酸反应C氧化铜和硫酸反应D铜与Fe2(SO4) 3 溶液反应【答案】玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等Al2O3 2OH =2AlO2- H2O HClO 防止Fe2 被氧化C【解析】(1) 含硅的材料有玻璃、水泥、陶瓷
28、和光导纤维等；氧化铝为两性氧化物，能与碱反应，其反应的离子方程式为：Al2O3 2OH =2AlO2- H2O。(2)Cl2 与水反应生成的HClO 具有强氧化性，具有漂白性，因此实际起漂白作用的物质是HClO； Fe2+容易被氧化，因此用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，防止Fe2+被氧化而使药品失效。(3) 铜和浓硫酸反应会生成具有污染性的气体SO ，同时生成 1molCuSO 消耗 2molH SO，2424成本较高， A 错误；铜和稀硫酸不反应，B 错误；氧化铜和稀硫酸反应的产物无污染性，且生成 1molCuSO42424 3溶液反应生成的4只需要消耗 1molH SO， C 正确；铜与 Fe (SO )CuSO中混有 FeSOD 错误，故制取硫酸铜最好的方法是氧化铜和硫酸反应，4 ，增加分离的成本，答案选 C。
