2020-2021【化学】化学硅及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题(含答案)及答案
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020-2021【化学】化学硅及其化合物推断题的专项培优易错试卷练习题(含答
案)及答案
一、硅及其化合物
1.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。
(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】Mg2SiO4 2MgO·SiO2硅酸盐 2MgO·SiO2+4HCl=2MgCl2+2H2O+SiO2
【解析】
【分析】
根据n=m
M
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12
24
:
7
28
:
16
16
=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
(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+2H2O+SiO2。
【点睛】
硅酸盐由盐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。
2.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
______N A。
(2)E的化学式是_________。
(3)B和a溶液反应的离子方程式是_______________________________
(4)A和a溶液反应的化学方程式是___________________________________
【答案】SiO2原子4H2SiO3SiO2+2OH-=SiO32-+H2O Si+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。
【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4N A。
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;
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。
3.图中X、Y、Z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;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Ⅷ Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 3Fe +
4H2O Fe3O4 + 4H2↑
【解析】
【分析】
A俗称磁性氧化铁,则A为Fe3O4;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Fe3O4;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;
(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Ⅷ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+H2O=Na2SiO3+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 +
4H2O Fe3O4 + 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
3
⨯
,根据N元素守恒可知:
xmol2
3
⨯
+2x mol=4 mol,解得
x=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
3
=1mol,故n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图为:。
4.X、Y、Z为三种常见的单质,Z为绿色植物光合作用后的产物之一,A、B为常见的化合物。
它们在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(均不是在溶液中进行的反应)以下每空中填入一种即可)。
(1)当X、Y均为金属时,X的化学式为_____________,Z为____________(填名称)。
(2)当X为非金属且为气体,Y为金属且为紫红色时,X的化学式为___________,
A的化学式为___________。
(3)当X为金属、Y为非金属且为固体时,X与A反应的化学方程式为
__________________________________________。
(4)当X、Y均为非金属固体时,X与A反应的化学方程式为
___________________________________________。
【答案】Al 氧气 H2 CuO 2Mg+CO22MgO+C SiO2+2C Si+2CO
【解析】
【分析】
Z为绿色植物光合作用后的产物之一,应为O2,X+A→Y+B的反应为置换反应,X、Y为单质,A、B为氧化物,据此答题。
【详解】
(1)当X、Y均为金属时,此反应应为铝热反应,则X为Al,Z为氧气,答案应为:Al、氧气;
(2)当X为非金属且为气体,Y为金属且为紫红色时,Y为Cu,则X应为H2,答案应为:H2、CuO;
(3)当X为金属、Y为非金属且为固体时,X应为Mg,Y应为C,该反应应是Mg和CO2的反应,反应的方程式为2Mg+CO22MgO+C;
(4)当X、Y均为非金属固体时,X应为C,Y应为Si,该反应应是C和SiO2的反应,反应的方程式为SiO2+2C Si+2CO。
5.A、B、C、D、E、F、X七种物质之间可按下列框图发生反应(部分产物可能被省略)。
其中,A、D、E、X是四种常见的非金属单质,常温下A、X为气体,D、E为固体。
A的水溶液具有漂白性,A、D的水溶液均能使淀粉KI试纸变蓝色,B的焰色反应为黄色。
请回答下列问题:
(1)写出A、F的化学式:A:_______、F:__________。
(2)写出B的电子式:_________,EO2的晶体类型为_______。
(3)写出E与NaOH溶液反应的离子方程式____________________________。
(4)E单质可作高能燃料。
已知ag固体E燃烧放出bkJ的热量,请写出表示E燃烧热的热化学方程式(△H用含a、b的式子表示)___________________________。
【答案】A:Cl2F:SiCl4原子晶体 Si + 2OH-+ H2O = SiO32-+2H2↑ Si (s)+O2(g) = SiO2(s);△H= -28b/a kJ/mol
【解析】
【分析】
根据A是一种常见的非金属单质,常温下为气体,且A的水溶液具有漂白性,可推知A为氯气;由于D也是一种常见的非金属单质,常温下为固体,且由氯气制备可得,说明其氧化性弱于氯气,且其水溶液能使淀粉KI试纸变蓝色,因此D可能为碘单质;根据B的焰色反应为黄色,可知B为NaI,C为NaCl。
根据已知条件E是非金属单质,且E为固体,能与氢氧化钠溶液、氧气反应,因此可推测E为Si、F为SiCl4;能将SiCl4还原为Si的非金属单质为H2,因此X为H2。
据此解题。
【详解】
(1)根据分析,可知A、F的化学式分别为:A:Cl2、F:SiCl4;
(2)根据分析,B物质NaI的电子式为:, EO2为SiO2,其晶体类型为原子晶体;
(3)E为Si,其与NaOH溶液反应的离子方程式为:Si+2OH-+H2O = SiO32-+2H2↑;
(4)当ag单质Si的物质的量为:
a?g
28?/28
a
g mol
mol作高能燃料进行燃烧时放出的热
量为bkJ,因此当1molSi燃烧时,放出的热量应为28b
a
kJ,因此Si单质燃烧热的热化学方
程式可表示为:Si(s)+O2(g)= SiO2(s);△H= -28b/a kJ/mol 。
6.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。
7.铁橄榄石是天然的铁矿石,可以通过如下反应和相应的数据推知它的化学式。
其中A~J 是中学化学中的常见物质,G是一种红褐色固体,D是一种难溶于水的含氧酸,J是一种主要的温室气体,A的焰色反应呈黄色,E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同,均有白色沉淀产生。
由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204g ·mol-
1,其中铁元素的质量分数为54.9%,流程中的部分生成物已略去。
回答下列问题:
(1)A的电子式_____________。
(2)铁橄榄石的化学式_____________。
(3)写出C→F的离子方程式_____________。
(4)写出H→G的化学方程式_____________。
【答案】Fe2SiO4或2FeO•SiO22Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【解析】
其中A~J是中学化学中的常见物质,G是一种红褐色固体,G为Fe(OH)3,则H为Fe(OH)2,C为液体盐;D是一种难溶于水的含氧酸,D为H2SiO3,J是一种主要的温室气体,J为CO2,则I为硅酸盐,A的焰色反应呈黄色,A含有钠元素,因此I为Na2SiO3,则A为NaOH;E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同,均有白色沉淀产生,则EB中均含有氯离子,根据流程图,B为HCl,C为FeCl2,则E为Cl2,根据上述分析,铁橄榄石中含有铁、硅元素,则铁橄榄石为含亚铁离子的硅酸盐,根据摩尔质量为204g ·mol-
1,其中铁元素的质量分数为54.9%,则1mol铁橄榄石含有2molFe,结合摩尔质量,铁橄榄石的化学式为Fe2SiO4。
(1)A为NaOH,A的电子式为,故答案为:;
(2)根据上述分析,铁橄榄石的化学式为Fe2SiO4,故答案为:Fe2SiO4;
(3)C→F是亚铁离子被氯气氧化的反应,离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
,故答案为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(4)H→G是氢氧化亚铁被氧化的反应,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
8.某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅(一种酸性氧化物)杂质,现欲制取纯净的氧化铝,某同学设计如下的实验方案。
回答下列问题:
(1)在操作①中要用到的玻璃仪器有_____________________________________________;
(2)沉淀C的化学式是_____________。
滤液B中含有的溶质有__________(写化学式);
(3)步骤③的离子方程式为_____________________________________。
【答案】烧杯、漏斗、玻璃棒 SiO2 NaAlO2、NaCl、NaOH AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-
+Al(OH)3↓
【解析】
【分析】
氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅,加入过量盐酸氧化铝、氧化铁溶解生成氯化铝、氯化铁溶液,过滤得到沉淀C为二氧化硅,滤液为氯化铁溶液和氯化铜溶液,加入过量氢氧化钠溶液生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠溶液,过滤得到沉淀D为Fe(OH)3,滤液为NaAlO2,通入过量二氧化碳气体反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,过滤得到氢氧化铝沉淀,加热分解生成氧化铝。
【详解】
(1)步骤①为过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)沉淀C 为不溶于盐酸的二氧化硅;氧化铝与过量盐酸反应生成氯化铝,氧化铁和盐酸反应生成氯化铁,滤液A 中为氯化铝、氯化铁、盐酸,滤液A 中加入过量NaOH ,氯化铝与碱反应生成偏铝酸钠和氯化钠,氯化铁与碱反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠,盐酸与碱反应生成氯化钠,则滤液B 中有NaAlO 2、NaCl 、NaOH ;
(3)步骤③为二氧化碳和偏铝酸钠溶液的反应,离子方程式为:AlO 2-+CO 2+2H 2O=HCO 3-+Al(OH)3↓。
9.“生活无处不化学”,回答下列问题:
(1)用白醋浸泡开水壶,第二天发现壶内水垢消失,开水壶又光洁如新了(水垢的主要成分是碳酸钙等)。
该离子反应方程式为____________。
(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察到的现象是_____,该变化称为_____反应。
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,该反应的化学方程式是____________。
(4)面包在制作时会加入小苏打,利用其加热产生气体的性质,可将小苏打作为膨松剂,该反应的化学方程式是________________。
(5)光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是__________(填化学式)。
(6)赏心悦目的雕花玻璃是用__________(填名称)对玻璃进行刻蚀而制成的。
(7)使用“84”消毒液(含NaClO )时,按一定比例将它与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使NaClO 与H 2O 及空气中的CO 2充分反应,以达到杀菌消毒的效果更好的目的。
将该反应的离子方程式补充完整:221ClO 1CO 1H O=-++____+____。
【答案】233322CaCO 2CH COOH=Ca
2CH COO H O+CO +-+++↑ 火焰变成黄色 焰色 23Fe 4H O(g)+ 高温 342Fe O 4H +或(3Fe+2O 2
高温 Fe 3O 4) 32NaHCO Δ2322Na CO H O+CO +↑ SiO 2 氢氟酸 HClO HCO 3—
【解析】
【详解】 :(1)发生反应为CaCO 3+2CH 3COOH ═(CH 3COO)2Ca+H 2O+CO 2↑,其离子反应为
CaCO 3+2CH 3COOH ═Ca 2++2CH 3COO -+H 2O+CO 2↑,
故答案为:CaCO 3+2CH 3COOH ═Ca 2++2CH 3COO -+H 2O+CO 2↑;
(2)食盐不慎洒落在天然气的火焰上,观察到的现象是火焰变成黄色,该变化称为焰色反应,
故答案为:火焰变成黄色;焰色;
(3)沾有水的铁制器皿在高温火焰上会发黑,该反应的化学方程式是
3Fe+4H 2O(g) 高温 Fe 3O 4+4H 2,故答案为:3Fe+4H 2O(g) 高温 Fe 3O 4+4H 2;
(4)面包在制作时会加入小苏打,利用其加热产生气体的性质,可将小苏打作为膨松剂,该
反应的化学方程式是2NaHCO3∆
Na2CO3+H2O+CO2↑,故答案为:
2NaHCO3∆
Na2CO3+H2O+CO2↑;
(5)光导纤维、沙子、石英和玛瑙的主要成分是SiO2,故答案为:SiO2;
(6)赏心悦目的雕花玻璃是用氢氟酸对玻璃进行刻蚀而制成的,故答案为:氢氟酸;
(7)使用“84”消毒液(含NaClO)时,按一定比例将它与水混合,并在空气中浸泡一段时间,使NaClO与H2O及空气中的CO2充分反应,以达到杀菌消毒的效果更好的目的,由电荷守恒及原子守恒可知该反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,故答案为:HClO;HCO3-。
10.材料是人类赖以生存的重要物质基础。
材料种类很多,通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子合成材料及复合材料。
(1)①合金是生活中常见的材料。
某合金具有密度小、强度高的优良性能,常用于制造门窗框架。
该合金中含量最高的金属为____________(填元素符号)。
②铁锈的主要成分是_____________(填化学式),它是钢铁在潮湿的空气中发生______腐蚀的结果,其负极反应式为___________________。
③玻璃是一种常用的硅酸盐材料。
制备普通玻璃的原料有CaCO3、_______和______(填化学式)。
(2)聚苯乙烯是造成白色污染的物质之一,其结构简式为,则制取聚苯乙
烯的单体是___________________。
【答案】Al Fe2O3·xH2O(或Fe2O3) 电化(或“电化学”或“吸氧”) Fe — 2e—=Fe2+ Na2CO3 SiO2
【解析】
【分析】
铁锈的主要成分是氧化铁;钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀,铁易失电子发生氧化反应而作负极,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应。
【详解】
(1)①铝合金:铝中加入镁、铜、锌等金属形成合金,具有密度小、强度高的优良性能常用于制造门窗框架;
②铁在空气中与氧气、水共同作用而生锈,铁锈的主要成分是铁的氧化物氧化铁;钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀,铁易失电子发生氧化反应而作负极,负极上电极反应式为:Fe-2e-═Fe2+,碳作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为
2H2O+O2+4e-═4OH-;
③生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英;石英砂的主要成分是二氧化硅,与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳,与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳;
(2)聚苯乙烯的结构简式为,则制取聚苯乙烯的单体是。