高考化学专题题库∶硅及其化合物推断题的综合题及答案解析

高考化学专题题库∶硅及其化合物推断题的综合题及答案解析

一、硅及其化合物

1．表是元素周期表的一部分，针对表中的①-⑩元素按要求回答下列问题：

（1）在①-⑩元素中，化学性质最不活泼的元素是________（填元素符号），化学性质最活泼的金属元素是________（填元素符号）。

（2）在最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的化合物的化学式是________，碱性最强的化合物的化学式是________。

（3）氧化物属于两性氧化物的元素是________（填元素符号），写出该元素的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式________

（4）比较元素的气态氢化物的稳定性：②_________③；最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：②_________⑥。

（5）⑥的最高价氧化物与烧碱溶液反应的化学方程式为________

【答案】Ar K HClO4 KOH Al Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O < > SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

【解析】

【分析】

稀有气体性质稳定，除稀有气体同周期从左往右，同主族从下至上，非金属性增强。非金属性越强，单质越活泼，越易与氢气化合，生成的气态氢化物越稳定，对应的最高价氧化物的水化物酸性越强。同周期从右往左，同主族从上至下，金属性逐渐增强。金属性越强，单质越活泼，遇水或酸反应越剧烈，最高价氧化物对应水化物的碱性越强。

【详解】

（1）根据分析①-⑩元素中，化学性质最不活泼的元素是Ar，化学性质最活泼的金属元素是K；

（2）根据分析，①-⑩元素中Cl非金属性最强，故在最高价氧化物对应水化物中，酸性最

强的化合物的化学式是HClO4，K金属性最强，碱性最强的化合物的化学式是KOH；

（3）铝、氧化铝、氢氧化率均属于两性物质，则氧化物属于两性氧化物的元素是Al，该元素的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O；

（4）非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，氧的非金属较强，故水比氨气稳定，

②<③；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，N非金属性强于Si，则HNO3酸性强于H2SiO3，故最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：②>⑥；

（5）硅的最高价氧化物SiO2与烧碱溶液反应的化学方程式为：SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 +

H2O。

【点睛】

非金属性的应用中，需要注意非金属性与气态氢化物的稳定呈正比，与氢化物的还原性呈反比，而简单氢化物的沸点需要对比氢键和范德华力，是物理性质。

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．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_________。（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↑+Mg2Si Mg2Si+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。

（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+4Mg2MgO+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．已知A是一种不溶于水的固体非金属氧化物，根据图中的转化关系，回答：

（1）A是______，B是_____，D是_____。

（2）写化学方程式：

①_________；