2020-2021全国各地高考模拟试卷化学分类：硅及其化合物推断题综合题汇编含详细答案

2020-2021全国各地高考模拟试卷化学分类：硅及其化合物推断题综合题汇编
含详细答案
一、硅及其化合物
1．A、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①的化学方程式为___。

（3）反应②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___。

【答案】酸性氧化物 SiO2+2C 高温
Si+2CO↑ SiO2+CaO
高温
CaSiO3 SiO32-
+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓
【解析】
【分析】
A为单质，可用于制造计算机芯片，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①是SiO2与C反应生成Si、CO，其化学反应方程式为：SiO2+2C 高温
Si+2CO↑，
故答案为：SiO2+2C 高温
Si+2CO↑；
（3）反应②是SiO2与CaO反应生成CaSiO3，其化学反应方程式为：
SiO2+CaO 高温
CaSiO3，故答案为：SiO2+CaO
高温
CaSiO3；
（4）D为Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO2＝2NaHCO3+H2SiO3↓，其离子方程式为：SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓，故答案为：SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓。

2．如图为一定量饱和Ca(OH)2溶液中通入CO2气体后，产生CaCO3白色沉淀的质量与通入的CO2体积之间的关系曲线。

请回答：
①OA段曲线所表示的化学反应方程式：_________，A点处已参加反应的CO2与Ca(OH)2的物质的量之比为________。

②B处溶液中存在的浓度较大的两种离子是________和________(填离子符号)，将B处生成的溶液煮沸，可见到的现象是_____________。

【答案】Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O 1∶1 Ca2＋ HCO3—溶液变浑浊(或产生白色沉淀) 【解析】
【分析】
二氧化碳与氢氧化钙饱和溶液的反应与二氧化碳的量有关，少量二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，过量二氧化碳与氢氧
化钙反应生成碳酸氢钙，反应的化学方程式为2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2，由图可知OA段随着CO2通入CaCO3的量逐渐增大，A点达到沉淀最大值，AB段随CO2的通入，生成的CaCO3不断溶解转化为Ca(HCO3)2，B点CaCO3全溶解，溶液又变得澄清。

【详解】
①由图可知OA段随着CO2通入CaCO3的量逐渐增大，A点达到沉淀最大值，则OA段发
生的反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，由方程式可知A点处已参加反应的二氧化碳和氢氧化钙的物质的量比为1:1，故答案为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；1:1；
②由图可知AB段随CO2的通入，生成的CaCO3不断溶解，发生的反应为二氧化碳与碳酸
钙反应生成碳酸氢钙，则溶液中存在的浓度较大的两种离子是钙离子和碳酸氢根离子；将碳酸氢钙溶液煮沸，碳酸氢钙受热分解生成难溶的碳酸钙、二氧化碳和水，则可见到的现象是澄清溶液变浑浊，故答案为：Ca2＋；HCO3—；溶液变浑浊(或产生白色沉淀)。

【点睛】
明确碳酸的正盐与过量的CO2反应时生成碳酸氢盐、碳酸氢盐与碱反应时生成碳酸的正盐和水、碳酸氢盐在加热条件下生成碳酸正盐、水和CO2是解答关键。

3．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+B→C+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
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 SiO2+2C Si+2CO 离子键
Fe3O4+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+B→C+D的化学方程式：
SiO2+2C Si+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H2O、C 为Fe3O4、D为H2，C与盐酸反应的离子反应方程式：Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，若以Fe 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。

4．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________。

（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】 CaSiO3 SiO2+2NaOH=NaSiO3+H2O SiO32-
+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3- C,D
【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：；
（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-；
（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。

5．已知A是灰黑色、有金属光泽的固体单质。

根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。

(少量)
(1)写出A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。

(2)写出D→A的化学方程式：___________________________________。

(3)写出B→C的离子方程式：___________________________________；
【答案】Si Na2SiO3 H2SiO3 SiO2 SiO2+2C Si+2CO↑ CO2+ SiO32- +H2O=H2SiO3↓+CO32-【解析】
【分析】
A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为
SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，据此答题。

【详解】
A是灰黑色、有金属光泽的固体单质，根据转化关系，A能与氢氧化钠反应，同时由D与碳高温条件下制得，可知A为Si，Si与氧气反应生成的D为SiO2；Si与NaOH溶液反应生成B为硅酸钠，硅酸钠与二氧化碳反应生成的C为H2SiO3，H2SiO3受热分解得D为
SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。

(1)根据上面的分析可知，A为Si，B为Na2SiO3，C为H2SiO3，D为SiO2；
(2)A为Si，D为SiO2，SiO2与碳单质在高温下反应生成单质Si，反应的化学方程式为
SiO2+2C Si+2CO↑；
(3)B Na2SiO3，C是H2SiO3，向硅酸钠溶液溶液中通入CO2气体，发生复分解反应生成硅酸，反应的离子方程式为：CO2+ SiO32- +H2O=H2SiO3↓+CO32-。

【点睛】
本题考查无机物推断，涉及硅和二氧化硅、硅酸盐的性质。

熟练掌握元素化合物性质与转化为解答关键，试题有利于提高学生的分析能力及逻辑推理能力。

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下图所示。

A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。

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E的化学方程式是。

（3）写出B→D反应的离子反应方程式。

【答案】（1）CaSiO3
（2）SiO2+2C Si+2CO↑
（3）SiO2+2OHˉ=SiO32ˉ+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，C是硅酸钙；SiO2与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，D是硅酸钠。

（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+2C Si+2CO↑。

（3）B→D反应的离子反应方程式
SiO2+2OHˉ＝SiO32ˉ+H2O。

7．由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系，已知C为密度最小的气体，甲为非电解质。

根据以上转化关系回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：A B 丁。

（2）元素A在周期表中的位置是，写出甲的一种用途。

（3）写出下列变化的方程式：
A与NaOH溶液反应的化学方程式
乙与过量CO-2反应的离子方程式
【答案】（1）Si（2分） O2（2分） H2SiO3或H4SiO4（2分）
（2）第三周期第ⅣA族（2分）是玻璃、光导纤维等（2分）
（3）①Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（2分）
② SiO32—+2CO-2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3—（2分）
【解析】
由于C是密度最小的气体,所以C是H2。

又因A+NaOH溶液C(H2),故A为Al或Si,无论A 是Al或Si,产物乙通过量CO2后的产物丁失去的化合物丙应为H2O,故B为O2,又据甲为非电解质,故A应为Si,甲为SiO2,乙为Na2SiO3,丁为H2SiO3(或H4SiO4)。

据此解答有关问题。

8．A、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】CaCO3 O CaCO3+2HCl=CaCl2+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，D是CaCO3，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=CaCl2+H2O+CO2↑，
9．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Cl2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SO2，同时生成1molCuSO4消耗2molH2SO4，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1molCuSO4只需要消耗1molH2SO4，C正确；铜与Fe2(SO4)3溶液反应生成的CuSO4中混有FeSO4，增加分离的成本，D错误，故制取硫酸铜最好的方法是氧化铜和硫酸反应，答案选C。

10．A、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是当前最常用的太阳能转换为电能的材料。

（2）C的水溶液俗称水玻璃，D为硅酸。

则：写出反应②的化学方程式。

写出
反应③的离子方程式。

（2）若A是应用最广泛的金属。

反应①、⑤均用盐酸，D物质是红褐色。

则：
写出反应③的化学方程式。

B溶液中加入NaOH溶液的现象是，沉淀颜色发生变化对应的化学方程式是。

C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板（铜质），写该反应的离子方程式。

（3）若D物质是常见的两性氢氧化物，反应②③⑤均要用强碱溶液，反应④是通入过量的CO2。

则：反应②的离子方程式为。

反应④的离子方程式
为。

【答案】(1)Si＋2NaOH+ H2O===Na2SiO3＋2H2↑；SiO2＋2OH－===SiO32-＋H2O；
（2）2FeCl2+ Cl2===2FeCl3生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3 Cu+2Fe3+==2Fe2++ Cu2+
（3）2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑；AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+ HCO3-
【解析】
试题分析：(1)若A为太阳能转化为电能的材料，则为硅，C的水溶液为水玻璃，则为硅酸钠，D为硅酸，所以B为二氧化硅。

反应②为硅盒氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，方程式为 Si＋2NaOH+ H2O===Na2SiO3＋2H2↑；反应③为二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，离子方程式为：SiO2＋2OH－===SiO32-＋H2O；（2）若A是应用最广泛的金属，则为铁，①是用盐酸，则B为氯化亚铁，D为红褐色，则为氢氧化铁，则C为氯化铁。

反应③为氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁，方程式为：2FeCl2+ Cl2===2FeCl3；氢氧化亚铁中加入氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，现象为生成白色沉淀，氢氧化亚铁容易被氧气氧化生成氢氧化铁，现象为迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，反应的方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3；氯化铁和铜反应生成氯化亚铁盒氯化铜，离子方程式为：
Cu+2Fe3+==2Fe2++ Cu2+。

（3）若D为常见的两性氢氧化物，则为氢氧化铝，反应②③⑤都是强碱容易，则A为铝，B、铝离子的容易，C为偏铝酸钠，反应②为铝盒氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2-＋3H2↑。

反应④为偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+ HCO3-。

考点：无机推断。