高考化学硅及其化合物推断题综合题汇编及详细答案

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(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】ArKHClO4KOHAlAl2O3+ 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。
(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。
【答案】第二周期第IVA族原子晶体SiO2+2C Si+2CO 离子键Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2OO2+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;
【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.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_______________。
【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。
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
【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。
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。
答案:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O
(3)A和a溶液反应是硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气,反应的离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32+2H2↑;
答案:Si+2OH-+H2O=SiO32+2H2↑
4.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)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________。
(3)反应③的化学方程式3D==K+8X↑,K由两种非金属元素组成,根据元素守恒,则K中含有3个Si原子,所以K是Si3N4,其余原子在X中,所以X是NH3;
(4)Si3N4与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐,该气体是SiF4,则盐是NH4F,铵盐中含有离子键、共价键;
(2)B与a溶wk.baidu.com反应的离子方程式是_________。
(3)A与a溶液反应的离子方程式是__________。
【答案】SiSiO2Na2SiO3H2OH2SiO3H2SiO2+2OH-=SiO32-+H2OSi+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑
【解析】
【分析】
C中加入过量HCl产生不溶于盐酸的白色沉淀,推知E可能是硅酸,A可能是Si,代入题目验证,a溶液是强碱(如NaOH)溶液或HF溶液,而Si和SiO2与NaOH溶液反应均生成Na2SiO3.Na2SiO3与过量盐酸反应生成NaCl和H2SiO3白色沉淀:H2SiO3 SiO2+H2O,与题意相符.Si和SiO2与HF溶液反应均生成SiF4,SiF4与盐酸不反应.因此A是Si,B是SiO2,C是Na2SiO3(或K2SiO3),D是H2O,E是H2SiO3,F是H2,a是NaOH(或KOH),据此回答问题。
(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______。
【详解】
(1)由以上分析可知A是Si,B是SiO2,C是Na2SiO3,D是H2O,E是H2SiO3,F是H2;
答案:Si;SiO2;Na2SiO3;H2O;H2SiO3;H2;
(2)B和a溶液反应是二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;
(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-。
(1)实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2 H2O;氯气有毒,通常用NaOH溶液吸收,生成氯化钠、次氯酸钠、水,离子方程式为Cl2+2 OH-= Cl-+ ClO-+H2O;
(2)二氧化硅与C在高温下发生置换反应生成Si和CO,化学方程式为SiO2+2C 2CO↑+Si该反应的氧化剂是二氧化硅,还原剂是C,所以氧化剂与还原剂的物质的量比为1:2;
高考化学硅及其化合物推断题综合题汇编及详细答案
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:
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0族
2



3






4

(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)。
(3)Si3N4,(2分) NH3;(2分)
(4)离子键、共价键(或极性共价键)(2分)
(5)SiCl4+ 8NH3= Si(NH2)4+4NH4Cl.(2分)
【解析】
试题分析:G、F、H均为难溶于水的白色固体,E与硝酸银溶液产生白色沉淀,则G是氯化银沉淀,氯化银不溶于稀硝酸,说明E中含有氯离子;H是白色固体,与氢氧化钠溶液反应,而与氢氧化钠溶液反应的白色固体可能是二氧化硅、氧化铝,但A元素是非金属元素,所以H是二氧化硅,所以F是硅酸,I是硅酸钠。则C是氯化硅,B是氯气。氯化硅与过量氨气反应生成D是Si(NH2)4。
【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。
3.在如图所示的物质相互转化关系中,A是一种固体单质,E是一种白色不溶于水的物质。据此填空。
(1)写出各物质的化学式:
A.________、B________、C________、
D.________、E________、F________。
(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。
6.(15分)材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点。某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成。它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。它是以中学化学中常见物质为原料来生产的。下图虚线框内的其它转化是为探究C的组成而设。G、F、H均为难溶于水的白色固体;图中C、H、K均为含A元素。其余物质均为中学化学中常见物质。
请回答下列问题:
(1)实验室通常用MnO2制取气体B,发生该反应的化学方程式为,为防止气体B污染环境通常
用(填化学式)溶液吸收,反应的离子方程式为
(2)化合物H与碳混合加强热可制得单质A,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为
(3)写出反应③的化学方程式3D==K+8X↑,K的化学式为,X的化学式为。
【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。
5.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。
【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)K抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,K与氢氟酸反应生成一种气体和一种盐,此盐中存在的化学键类型有。
(5)写出反应②的化学方程式。
【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2 H2O;(2分)NaOH;(1分)Cl2+2 OH-= Cl-+ ClO-+H2O;(2分)
(2)1:2(2分)
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