高考化学易错题专题训练-硅及其化合物推断题练习题

高考化学易错题专题训练-硅及其化合物推断题练习题

一、硅及其化合物

1．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。

请回答下列问题：

(1)写出各物质的化学式：A________；B________；C________；D________；E________。

(2)写出反应①的化学方程式：______________________________________，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(3)写出反应④的离子方程式：______________________________________。

(4)写出反应⑤的离子方程式：______________________________________。

(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：

________________________________。

【答案】SiO2 CaSiO3 Na2SiO3 Si H2SiO3 SiO2＋2C Si＋2CO↑ 1∶2 Si＋2OH－＋H2O＝SiO32-＋2H2↑ SiO32-＋Ca2＋＝CaSiO3↓ SiO32-＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32-

【解析】

【分析】

A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，该元素（用R表示）的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，则可推知该元素为硅元素，根据题中各物质转化关系，结合硅及其化合物相关知识可知，A与焦碳高温下生成D，则A为SiO2，D为Si，C 为Na2SiO3，根据反应②或反应⑤都可推得B为CaSiO3，根据反应⑥推知E为H2SiO3。

【详解】

（1）根据上面的分析可知，A为SiO2，B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3；（2）反应①的化学方程式为SiO2＋2C Si＋2CO↑，根据方程式可知，该反应中氧化剂是个与还原剂碳的物质的量之比为1：2；

（3）反应④的离子方程式为Si＋2OH－＋H2O＝SiO32-＋2H2↑；

（4）反应⑤的离子方程式为SiO32-＋Ca2＋＝CaSiO3↓；

（5）H2CO3的酸性强于H2SiO3，根据复分解反应的规律：强酸制取弱酸，则可以向Na2SiO3的水溶液中通入CO2气体，发生反应产生硅酸和碳酸钠，反应的离子方程式是：SiO32-＋CO2＋H2O＝H2SiO3↓＋CO32-。

2．下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。其中B是一种单质，其余物质也都是含有B元素的化合物。C是一种钠盐，E是C对应的酸，B的结构类似金刚石，D为氧化物。

请回答下列问题：

(1)A、D、E的化学式分别为________、________、________。

(2)A和B的互相转化在工业上有什么实际意义？_____________________。

(3)写出D→C反应的化学方程式：_____________________。

(4)写出E→D反应的化学方程式：_____________________。

【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O H2SiO3SiO2＋H2O 【解析】

【分析】

B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为 SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。

【详解】

B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为 SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，

(1)由以上分析可以知道A为SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3；

因此，本题正确答案是: SiCl4，SiO2，H2SiO3。

(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，硅与氯气反应生成四氯化硅，因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯；

因此，本题正确答案是：粗硅提纯；

(3)二氧化硅和NaOH溶液反应生成硅酸钠,方程式为SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；

因此，本题正确答案是: SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。

(4) H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3SiO2＋H2O；

因此，本题正确答案是: H2SiO3SiO2＋H2O。

【点睛】

硅能够与氧气反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；二氧化硅不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。

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________。

（2）B与a溶液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】Si SiO2 Na2SiO3 H2O H2SiO3 H2 SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O Si＋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：H2SiO3SiO2+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。

【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；

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)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”)。