2020-2021高考化學(xué)壓軸題專題復(fù)習(xí)-硅及其化合物推斷題的綜合含答案

2020-2021高考化學(xué)壓軸題專題復(fù)習(xí)——硅及其化合物推斷題的綜合含答案一、硅及其化合物1．已知：甲、乙、丙、丁為常見化合物，A、B為單質(zhì)，相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。其中甲是天然氣的主要成分?；卮鹣铝袉栴}：（1）丁物質(zhì)的名稱：______，丙物質(zhì)的化學(xué)式：_________________________________________。（2）檢驗化合物乙的化學(xué)方程式：___________________________________________________。（3）試劑X可能的化學(xué)式：________、________(要求：所選物質(zhì)類別不同)。（4）通過分析表明：燃料充分燃燒的條件之一是______________________________。（5）取變紅溶液于試管中加熱，觀察到的現(xiàn)象有_______________________________________?！敬鸢浮克瓹OCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OO2CuO充足的氧氣紅色溶液變成紫色，有氣泡冒出【解析】【分析】甲是天然氣的主要成分，則甲是甲烷，甲與A，B與A能燃燒，則A是氧氣，丁電解生成A、B，則B是氫氣，丁是水，乙與水加入紫色石蕊試液后溶液變紅，則乙是二氧化碳，丙與乙可以相互轉(zhuǎn)化，則丙是一氧化碳，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)根據(jù)分析可知丁是水，丙是CO，故答案為：水；CO；(2)檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清石灰水，反應(yīng)方程式為：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；(3)由丙轉(zhuǎn)化到乙，則試劑X可以是氧氣，也可以是氧化銅等物質(zhì)，所屬的類別分別是單質(zhì)和氧化物；故答案為：O2；CuO；(4)通過分析表明:燃料充分燃燒的條件之一是要有充足的氧氣；故答案為：充足的氧氣；(5)取變紅溶液于試管中加熱會發(fā)生碳酸分解的過程，故可以觀察到的現(xiàn)象是紅色溶液變成紫色，有氣泡冒出；故答案為：紅色溶液變成紫色，有氣泡冒出。2．在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體物質(zhì)，E是一種白色沉淀，據(jù)此填寫下列空白：(1)B的化學(xué)式是________，B在固態(tài)時屬于________晶體，1mol含有的共價鍵數(shù)目是______NA。(2)E的化學(xué)式是_________。(3)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_______________________________(4)A和a溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________【答案】SiO2原子4H2SiO3SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSi＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑【解析】【分析】A是一種固體單質(zhì)，與氧氣反應(yīng)得到B為氧化物，E是一種白色沉淀且不溶于鹽酸，E加熱分解得到B，所以E為H2SiO3，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知A為Si，B為SiO2，a為強堿溶液，如NaOH溶液，G為Na2SiO3，D為H2O，F(xiàn)為H2?！驹斀狻浚?）由上述分析可知，B是SiO2，SiO2由硅原子和氧原子通過共用電子對形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在固態(tài)時屬于原子晶體，每個硅原子和四個氧原子形成四個共價鍵，1mol含有的共價鍵數(shù)目是4NA。故答案為：SiO2；原子；4；（2）由上述分析可知，E為H2SiO3，故答案為：H2SiO3；（3）二氧化硅與強堿溶液反應(yīng)生成硅酸鹽與水，反應(yīng)的離子方程式為：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；故答案為：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；（4）Si與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉與氫氣，反應(yīng)方程式為：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，故答案為：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。【點睛】本題考查無機物推斷，B為氧化物、E為不溶于鹽酸的白色沉淀為推斷突破口，需要學(xué)生熟練掌握元素化合物性質(zhì)。3．A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物，A是單質(zhì)。它們之間有如下的反應(yīng)關(guān)系：（1）若A是淡黃色固體，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物質(zhì)，但C也有其廣泛的用途，寫出其中的2個用途：__________________________。（2）若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學(xué)煙霧污染。B與C在一定條件下反應(yīng)生成的A是大氣的主要成分，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。（3）若D物質(zhì)具有兩性，②、③反應(yīng)均要用強堿溶液。如④反應(yīng)時通入過量的一種引起溫室效應(yīng)的主要氣體，寫出該氣體的電子式：_________，A的元素在周期表中的位置：__________________。（4）若A是太陽能電池用的光伏材料。C、D為鈉鹽，兩種物質(zhì)中鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性。寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________。D的化學(xué)式是______?！敬鸢浮科住⒕?、消毒、作為硫酸的原料等4NH3＋6NO5N2＋6H2O第三周期ⅢA族Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑Na2CO3【解析】【分析】（1）淡黃色的固體單質(zhì)是硫，B是H2S；C為SO2，D為SO3；（2）若B是氣態(tài)氫化物，C、D是氧化物且會造成光化學(xué)煙霧污染。B與C在一定條件下反應(yīng)生成的A是大氣的主要成分，則A、B、C、D分別為N2、NH3、NO、NO2；（3）中學(xué)階段學(xué)習(xí)的兩性物質(zhì)有鋁及鋁的氧化物和氫氧化物，根據(jù)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知：A是Al；B是Al2O3，C是NaAlO2，D是Al(OH)3；（4）若A是太陽能電池用的光伏材料，則A是晶體Si；C、D為鈉鹽，兩種物質(zhì)中鈉、氧外的元素為同一主族，且溶液均顯堿性。根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系及已知條件可知B是SiO2；C是Na2SiO3；D是Na2CO3?！驹斀狻浚?）由以上分析可知，A是硫，B是H2S；C為SO2，D為SO3，SO2的用途如漂白、殺菌，制備硫酸等。（2）由以上分析可知，A、B、C、D分別為N2、NH3、NO、NO2，B與C在一定條件下發(fā)生反應(yīng)4NH3+6NO5N2+6H2O是歸中反應(yīng)，產(chǎn)生氮氣。（3）由以上分析可知，A是Al；B是Al2O3，C是NaAlO2，D是Al(OH)3。通入的導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體是CO2，其電子式是；鋁元素的位置為第三周期ⅢA族；（4）由以上分析可知，A是晶體Si，B是SiO2，C是Na2SiO3，D是Na2CO3。②反應(yīng)的化學(xué)方程式：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。D的化學(xué)式是Na2CO3。4．在如圖所示的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色不溶于水的物質(zhì)。據(jù)此填空。（1）寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：A．________、B________、C________、D．________、E________、F________。（2）B與a溶液反應(yīng)的離子方程式是_________。（3）A與a溶液反應(yīng)的離子方程式是__________。【答案】SiSiO2Na2SiO3H2OH2SiO3H2SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2OSi＋2OH－＋H2O=SiO32-＋2H2↑【解析】【分析】C中加入過量HCl產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀，推知E可能是硅酸，A可能是Si，代入題目驗證，a溶液是強堿（如NaOH）溶液或HF溶液，而Si和SiO2與NaOH溶液反應(yīng)均生成Na2SiO3．Na2SiO3與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl和H2SiO3白色沉淀：H2SiO3SiO2+H2O，與題意相符．Si和SiO2與HF溶液反應(yīng)均生成SiF4，SiF4與鹽酸不反應(yīng)．因此A是Si，B是SiO2，C是Na2SiO3（或K2SiO3），D是H2O，E是H2SiO3，F(xiàn)是H2，a是NaOH（或KOH），據(jù)此回答問題?！驹斀狻浚?）由以上分析可知A是Si，B是SiO2，C是Na2SiO3，D是H2O，E是H2SiO3，F(xiàn)是H2；答案：Si；SiO2；Na2SiO3；H2O；H2SiO3；H2；（2）B和a溶液反應(yīng)是二氧化硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；答案：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O（3）A和a溶液反應(yīng)是硅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Si+2OH-+H2O=SiO32+2H2↑；答案：Si+2OH-+H2O=SiO32+2H2↑5．A，B，C，D，E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請回答：（1）形成單質(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。（2）E的化學(xué)式為________。（3）B與氫氧化鈉反應(yīng)生成D和H2O的化學(xué)方程式是________。（4）在D的溶液中通入過量CO2氣體的離子方程式________。（5）下列說法正確的是______A水泥、玻璃、石英玻璃等都是傳統(tǒng)硅酸鹽材料。

B高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維。C化學(xué)分析中常用到的分子篩是硅酸鹽材料。

D熔融燒堿不能選用陶瓷坩堝?！敬鸢浮緾aSiO3SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2OSiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-C,D【解析】【分析】“A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)”則A為Si；由“B+碳→A+E”可知B為SiO2，E為CO；由“B+NaOH→D+H2O”可得D為Na2SiO3；由“B+CaO→C”可得C為CaSiO3；據(jù)此結(jié)合設(shè)問進行分析作答?！驹斀狻浚?）由分析可知，A為Si，其原子核內(nèi)有14個質(zhì)子，核外有三個電子層，共14個電子，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；（2）由分析可知，E的化學(xué)式為：CaSiO3；（3）B為SiO2，與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；（4）往D（Na2SiO3）溶液中通過過量CO2后，由于H2CO3的酸性比H2SiO3強，故反應(yīng)生成H2SiO3；由于CO2過量，則反應(yīng)生成HCO3-，故該反應(yīng)的離子方程式為：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；（5）A、石英玻璃的主要成分是SiO2，不是硅酸鹽材料，A不符合題意；B、光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，不是硅單質(zhì)，B不符合題意；C、分子篩的主要成分是硅酸鹽，C符合題意；D、陶瓷可以被燒堿腐蝕，故熔融燒堿不能用陶瓷坩堝，D符合題意；故答案為：CD。6．已知A，B，C，D均含有同一種元素，A為單質(zhì)，根據(jù)下圖所示的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列有關(guān)問題。①寫出A、B、C、D各物質(zhì)的名稱：A________，B________，C________，D_______；②寫出A→D的化學(xué)方程式：_______________。③寫出下列變化的離子方程式：B→C______________________________；D→B______________________________。【答案】硅硅酸鈉硅酸二氧化硅Si+O2SiO2SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-SiO2+2OH-=SiO32-+H2O【解析】【分析】A是單質(zhì)，A可以與NaOH溶液反應(yīng)，A與O2在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物可以與碳在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生A單質(zhì)，可知A為Si單質(zhì)；Si與氧氣反應(yīng)生成的D為SiO2；Si與NaOH反應(yīng)生成B為硅酸鈉，硅酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的C為H2SiO3，硅酸受熱分解得D為SiO2，SiO2與NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉，符合各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，據(jù)此答題。【詳解】綜上所述可知可知A為硅，B為硅酸鈉，C為硅酸，D為二氧化硅。①根據(jù)上面的分析可知，A為硅，B為硅酸鈉，C為硅酸，D為二氧化硅；②A為Si，D為二氧化硅，硅與氧氣在高溫下反應(yīng)生成SiO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Si+O2SiO2；③B是Na2SiO3，C是H2SiO3，向Na2SiO3水溶液中通入CO2氣體，會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硅酸和碳酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；D是SiO2，B是Na2SiO3，SiO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。【點睛】本題考查無機物推斷的知識，明確硅和二氧化硅的性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握常見元素化合物性質(zhì)，試題有利于提高學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力。7．圖中X、Y、Z為單質(zhì)，其他為化學(xué)物，它們之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物已略去)。其中，A俗稱磁性氧化鐵；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)元素X在元素周期表中的位置為第________周期________族。(2)一定條件下，Z能與H2反應(yīng)生成ZH4，寫出Z與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式____________(3)寫出由Y與NO、H2O生成D反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________。(4)X在高溫下能與水蒸氣反應(yīng)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________(5)向含4molD的稀溶液中，逐漸加入X粉末至過量。假設(shè)生成的氣體只有一種，請在坐標系中畫出n(X2+)隨n(X)變化的示意圖，并標出n(X2+)的最大值。________________【答案】四ⅧSi+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑4NO+3O2+2H2O=4HNO33Fe+4H2OFe3O4+4H2↑【解析】【分析】A俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe3O4；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，則E是SiO2，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知X為鐵、Y為O2、Z為Si、D為HNO3、M為Na2SiO3、G為Fe(NO3)3，R為H2SiO3

?！驹斀狻緼俗稱磁性氧化鐵，則A為Fe3O4；E是不溶于水的酸性氧化物，能與氫氟酸反應(yīng)，則E是SiO2，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知X為鐵、Y為O2、Z為Si、D為HNO3、M為Na2SiO3、G為Fe(NO3)3，R為H2SiO3；(1)元素X為Fe，核電荷數(shù)為26，其在元素周期表中的位置為第四周期Ⅷ族；(2)Z為Si，能溶于NaOH溶液生成硅酸鈉、氫氣和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；(3)Y為O2，NO與O2按一定比例通入水中生成HNO3，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式4NO+3O2+2H2O=4HNO3；(4)Fe在高溫下能與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑；(5)鐵和稀硝酸反應(yīng)，開始鐵全部被硝酸氧化為硝酸鐵，故開始階段Fe2+的量為0，隨著鐵的加入，多余的鐵又和Fe3+反應(yīng)而生成Fe2+，故Fe2+的量逐漸會增大直至到最大值，以后不變，反應(yīng)過程中生成的氣體為NO，令Fe2+的最大物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，NO的物質(zhì)的量=，根據(jù)N元素守恒可知：+2xmol=4mol，解得x=1.5，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，由Fe+2Fe3+=3Fe2+，可知開始產(chǎn)生NO時Fe的物質(zhì)的量等于Fe3+的物質(zhì)的量，即為1.5mol×=1mol，故n(Fe2+)隨n(Fe)變化的示意圖為：。8．A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物，A是單質(zhì)。它們之間有如下的反應(yīng)關(guān)系：（1）若B是氣態(tài)氫化物。C、D是氧化物且會造成光化學(xué)煙霧污染。寫③反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。（2）若D物質(zhì)具有兩性，②③反應(yīng)均要用強堿溶液，④反應(yīng)是通入過量的一種引起溫室效應(yīng)的主要氣體。寫④反應(yīng)離子方程式_________________________________。（3）若A是太陽能電池用的光伏材料。C、D為鈉鹽，兩種物質(zhì)中除鈉、氧外的元素均為同一主族，且溶液均顯堿性。寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。（4）若A是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的金屬。④反應(yīng)用到A，②⑤反應(yīng)均用到同一種非金屬單質(zhì)。C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板，寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________________________?！敬鸢浮?NH3+5O24NO+6H2OAlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+【解析】【分析】【詳解】（1）C、D是氧化物且會造成光化學(xué)煙霧污染，氮的氧化物會造成光化學(xué)污染，所以C、D是氮的氧化物，則B是氨氣；A是氮氣，C為NO，D為二氧化氮，氨氣與氧氣催化氧化為NO和水，化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O；（2）造成溫室效應(yīng)的氣體是二氧化碳，若D物質(zhì)具有兩性，②③反應(yīng)均要用強堿溶液，則A是Al，B是氧化鋁，與強堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，則D是氫氧化鋁，④反應(yīng)是通入過量二氧化碳，生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫根離子，離子方程式為AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-；（3）太陽能電池的材料是Si，所以A是Si，C中含有Si元素，與Si同主族的元素為C，則C、D為硅酸鈉和碳酸鈉，碳酸鈉與二氧化硅高溫反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳，則②反應(yīng)是Si與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；（4）C的溶液用于蝕刻印刷銅電路板，即鐵離子與Cu的反應(yīng)，所以A是Fe，則C是氯化鐵，B是氧化鐵，②⑤反應(yīng)均用到同一種非金屬單質(zhì)氯氣，所以氯化鐵與Cu反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。9．鐵橄欖石是天然的鐵礦石，可以通過如下反應(yīng)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)推知它的化學(xué)式。其中A~J是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，G是一種紅褐色固體，D是一種難溶于水的含氧酸，J是一種主要的溫室氣體，A的焰色反應(yīng)呈黃色，E和B分別與酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)時的實驗現(xiàn)象相同，均有白色沉淀產(chǎn)生。由實驗測得鐵橄欖石的摩爾質(zhì)量為204g·mol－1，其中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為54.9%，流程中的部分生成物已略去?；卮鹣铝袉栴}：（1）A的電子式_____________。（2）鐵橄欖石的化學(xué)式_____________。（3）寫出C→F的離子方程式_____________。（4）寫出H→G的化學(xué)方程式_____________。【答案】Fe2SiO4或2FeO?SiO22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】其中A~J是中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì)，G是一種紅褐色固體，G為Fe(OH)3，則H為Fe(OH)2，C為液體鹽；D是一種難溶于水的含氧酸，D為H2SiO3，J是