高考化学 硅及其化合物推断题 综合题附详细答案
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3．在下列物质的转化关系中，A是一种固体物质，E是一种白色沉淀，据此填写下列空白：
(1)B的化学式是________，B在固态时属于________晶体，1mol含有的共价键数目是______NA。
(2)E的化学式是_________。
(3)B和a溶液反应的离子方程式是_______________________________
6．A，B，C，D，E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请回答：
（1）形成单质A的原子的结构示意图为________。
（2）E的化学式为________。
（3）B与氢氧化钠反应生成D和H2O的化学方程式是________。
【解析】
【分析】
“ A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”则A为Si；由“B+碳→A+E”可知B为SiO2，E为CO；由“B+NaOH→D+H2O”可得D为Na2SiO3；由“B+CaO→C”可得C为CaSiO3；据此结合设问进行分析作答。
【详解】
（1）由分析可知，A为Si，其原子核内有14个质子，核外有三个电子层，共14个电子，其原子结构示意图为： ；
【解析】
【分析】
根据n= 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；由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐。
【详解】
镁、硅、氧的质量比为12：7：16，则镁、硅、氧的原子个数比为 : : =2:1:4
(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg2SiO4；
(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgO•SiO2
【解析】
【分析】
“A元素的一种单质是重要的半导体材料”说明A为Si，通过“光导纤维”可推测C为SiO2，SiO2与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si元素的化合物为Na2SiO3。SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2SiO3和CO2，故B为C，E为CO2，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故F为H2SiO3。
【点睛】
半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。
5．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Mg2Z的化学方程式为_________。
(4)A和a溶液反应的化学方程式是___________________________________
【答案】SiO2原子4H2SiO3SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSi＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑
【解析】
【分析】
A是一种固体单质，与氧气反应得到B为氧化物，E是一种白色沉淀且不溶于盐酸，E加热分解得到B，所以E为H2SiO3，结合转化关系，可知A为Si，B为SiO2，a为强碱溶液，如NaOH溶液，G为Na2SiO3，D为H2O，F为H2。
故答案为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
（4）Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，
故答案为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
【点睛】
本题考查无机物推断，B为氧化物、E为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质。
（4）在D的溶液中通入过量CO2气体的离子方程式________。
（5）下列说法正确的是______
A水泥、玻璃、石英玻璃等都是传统硅酸盐材料。 B高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维。
C化学分析中常用到的分子筛是硅酸盐材料。 D熔融烧碱不能选用陶瓷坩埚。
【答案】 CaSiO3SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2OSiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-C,D
（2）由分析可知，E的化学式为：CaSiO3；
（3）B为SiO2，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，该反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（4）往D（Na2SiO3）溶液中通过过量CO2后，由于H2CO3的酸性比H2SiO3强，故反应生成H2SiO3；由于CO2过量，则反应生成HCO3-，故该反应的离子方程式为：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；
4．A元素的一种单质是重要的半导体材料，含A元素的一种化合物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)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是_______________。
(2)将C与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将E与D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学反应方程式：____________________、__________________。
②要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是________。
A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．瓷坩埚D．铁坩埚
【答案】氢氟酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OSiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓ABC
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________。
(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】Mg2SiO42MgO·SiO2硅酸盐2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2
【详解】
根据分析可知，X为N元素，Y为Na，Z为Si，W为Cl元素。
(1)氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（5）A、石英玻璃的主要成分是SiO2，不是硅酸盐材料，A不符合题意；
B、光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质，B不符合题意；
C、分子筛的主要成分是硅酸盐，C符合题意；
D、陶瓷可以被烧碱腐蚀，故熔融烧碱不能用陶瓷坩埚，D符合题意；
故答案为：CD。
7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Z、W均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，YW是氯碱工业的主要原料，Z的最外层电子数为4，请回答以下问题：
【详解】
（1）由上述分析可知，B是SiO2，SiO2由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键，1mol含有的共价键数目是4NA。故答案为：SiO2；原子；4；
（2）由上述分析可知，E为H2SiO3，故答案为：H2SiO3；
（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
高考化学 硅及其化合物推断题 综合题附详细答案
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：
(3)Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；
(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋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：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后。
【详解】
（1）SiO2易与氢氟酸发生反应，故答案为：氢氟酸； ；
（2）①根据分析可知答案为： ； ；
②A项普通玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故A项错误；B项石英玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故B项错误；C项瓷坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故C项错误；D项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故D项正确；故答案为：ABC。
(1)表示氯碱工业生产原理的化学方程式为____________________________________。
(2)X的另一种氢化物X2H4可作为火箭推进器燃料，其结构式为__________________。
(3)Y的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为___________。
【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，其化学方程式为CaO＋H2O=Ca(OH)2；答案：CaO＋H2O=Ca(OH)2；
（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为_________，Y分子的电子式为_________。
（3）Z、X中共价键的类型分别是_________。
【答案】氢氟酸SiO2+Mg O2↑+Mg2SiMg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4 非极性键、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SiH4，加热SiH4分解得到Si与氢气。
【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；
（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+4Mg 2MgO+Mg2Si。
（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，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。
(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。
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12∶7∶16。
(4)Z的氧化物属于晶体，工业制备Z单质的化学方程式为________________________。
(5)W单质是毒性很大的窒息性气体。工业上用X气态氢化物的浓溶液检验W单质是否泄露，写出反应的化学方程式_________________________________________。
【答案】2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2C+SiO2 2CO↑+Si8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
【解析】
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Z、W均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在X为N元素；YW是氯碱工业的主要原料，该物质为NaCl，则Y为Na、W为Cl元素；Z的最外层电子数为4，原子序数大于Na，则Z为Si元素，据此进行解答。
(1)B的化学式是________，B在固态时属于________晶体，1mol含有的共价键数目是______NA。
(2)E的化学式是_________。
(3)B和a溶液反应的离子方程式是_______________________________
6．A，B，C，D，E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质，其晶体结构与金刚石相似。
请回答：
（1）形成单质A的原子的结构示意图为________。
（2）E的化学式为________。
（3）B与氢氧化钠反应生成D和H2O的化学方程式是________。
【解析】
【分析】
“ A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质”则A为Si；由“B+碳→A+E”可知B为SiO2，E为CO；由“B+NaOH→D+H2O”可得D为Na2SiO3；由“B+CaO→C”可得C为CaSiO3；据此结合设问进行分析作答。
【详解】
（1）由分析可知，A为Si，其原子核内有14个质子，核外有三个电子层，共14个电子，其原子结构示意图为： ；
【解析】
【分析】
根据n= 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；由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐。
【详解】
镁、硅、氧的质量比为12：7：16，则镁、硅、氧的原子个数比为 : : =2:1:4
(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg2SiO4；
(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgO•SiO2
【解析】
【分析】
“A元素的一种单质是重要的半导体材料”说明A为Si，通过“光导纤维”可推测C为SiO2，SiO2与烧碱即氢氧化钠反应生成的含Si元素的化合物为Na2SiO3。SiO2与纯碱即碳酸钠高温条件下生成Na2SiO3和CO2，故B为C，E为CO2，二氧化碳和硅酸钠在足量水中可生成硅酸和碳酸钠，故F为H2SiO3。
【点睛】
半导体材料为硅单质，光导纤维材料为二氧化硅，为高频考点，一定要注意记忆区分。
5．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Mg2Z的化学方程式为_________。
(4)A和a溶液反应的化学方程式是___________________________________
【答案】SiO2原子4H2SiO3SiO2＋2OH－＝SiO32－＋H2OSi＋2NaOH＋H2O＝Na2SiO3＋2H2↑
【解析】
【分析】
A是一种固体单质，与氧气反应得到B为氧化物，E是一种白色沉淀且不溶于盐酸，E加热分解得到B，所以E为H2SiO3，结合转化关系，可知A为Si，B为SiO2，a为强碱溶液，如NaOH溶液，G为Na2SiO3，D为H2O，F为H2。
故答案为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
（4）Si与氢氧化钠反应生成硅酸钠与氢气，反应方程式为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，
故答案为：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。
【点睛】
本题考查无机物推断，B为氧化物、E为不溶于盐酸的白色沉淀为推断突破口，需要学生熟练掌握元素化合物性质。
（4）在D的溶液中通入过量CO2气体的离子方程式________。
（5）下列说法正确的是______
A水泥、玻璃、石英玻璃等都是传统硅酸盐材料。 B高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维。
C化学分析中常用到的分子筛是硅酸盐材料。 D熔融烧碱不能选用陶瓷坩埚。
【答案】 CaSiO3SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2OSiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-C,D
（2）由分析可知，E的化学式为：CaSiO3；
（3）B为SiO2，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和水，该反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（4）往D（Na2SiO3）溶液中通过过量CO2后，由于H2CO3的酸性比H2SiO3强，故反应生成H2SiO3；由于CO2过量，则反应生成HCO3-，故该反应的离子方程式为：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；
4．A元素的一种单质是重要的半导体材料，含A元素的一种化合物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)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是_______________。
(2)将C与纯碱混合，在高温熔融时发生化学反应也可生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将E与D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学反应方程式：____________________、__________________。
②要将纯碱在高温下熔化，下列坩埚中不可选用的是________。
A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．瓷坩埚D．铁坩埚
【答案】氢氟酸SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2OSiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓ABC
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________。
(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】Mg2SiO42MgO·SiO2硅酸盐2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2
【详解】
根据分析可知，X为N元素，Y为Na，Z为Si，W为Cl元素。
(1)氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（5）A、石英玻璃的主要成分是SiO2，不是硅酸盐材料，A不符合题意；
B、光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质，B不符合题意；
C、分子筛的主要成分是硅酸盐，C符合题意；
D、陶瓷可以被烧碱腐蚀，故熔融烧碱不能用陶瓷坩埚，D符合题意；
故答案为：CD。
7．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Z、W均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，YW是氯碱工业的主要原料，Z的最外层电子数为4，请回答以下问题：
【详解】
（1）由上述分析可知，B是SiO2，SiO2由硅原子和氧原子通过共用电子对形成空间网状结构，在固态时属于原子晶体，每个硅原子和四个氧原子形成四个共价键，1mol含有的共价键数目是4NA。故答案为：SiO2；原子；4；
（2）由上述分析可知，E为H2SiO3，故答案为：H2SiO3；
（3）二氧化硅与强碱溶液反应生成硅酸盐与水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH－=SiO32－+H2O；
高考化学 硅及其化合物推断题 综合题附详细答案
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：
(3)Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；
(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋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：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后。
【详解】
（1）SiO2易与氢氟酸发生反应，故答案为：氢氟酸； ；
（2）①根据分析可知答案为： ； ；
②A项普通玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故A项错误；B项石英玻璃坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故B项错误；C项瓷坩埚中含有SiO2，会在高温下与纯碱反应，故C项错误；D项铁坩埚中不含高温条件下与纯碱反应的物质，故D项正确；故答案为：ABC。
(1)表示氯碱工业生产原理的化学方程式为____________________________________。
(2)X的另一种氢化物X2H4可作为火箭推进器燃料，其结构式为__________________。
(3)Y的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为___________。
【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，其化学方程式为CaO＋H2O=Ca(OH)2；答案：CaO＋H2O=Ca(OH)2；
（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为_________，Y分子的电子式为_________。
（3）Z、X中共价键的类型分别是_________。
【答案】氢氟酸SiO2+Mg O2↑+Mg2SiMg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4 非极性键、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SiH4，加热SiH4分解得到Si与氢气。
【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；
（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+4Mg 2MgO+Mg2Si。
（2）由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为：Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑，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。
(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。
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12∶7∶16。
(4)Z的氧化物属于晶体，工业制备Z单质的化学方程式为________________________。
(5)W单质是毒性很大的窒息性气体。工业上用X气态氢化物的浓溶液检验W单质是否泄露，写出反应的化学方程式_________________________________________。
【答案】2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2C+SiO2 2CO↑+Si8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
【解析】
【分析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X、Z、W均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在X为N元素；YW是氯碱工业的主要原料，该物质为NaCl，则Y为Na、W为Cl元素；Z的最外层电子数为4，原子序数大于Na，则Z为Si元素，据此进行解答。