1、高考化学与硅及其化合物推断题有关的压轴题及答案高考化学与硅及其化合物推断题有关的压轴题及答案一、硅及其化合物1A、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）反应的化学方程式为_。（3）反应的化学方程式为_。（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+2CSi+2CO SiO2+CaOCaSiO3 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
2、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）反应是SiO2与C反应生成Si、CO，其化学反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO，故答案为：SiO2+2CSi+2CO；（3）反应是SiO2与CaO反应生成CaSiO3，其化学反应方程式为：SiO2+CaOCaSiO3，故答案为：SiO2+CaOCaSiO3；（4）D为Na2SiO3，其溶液中通入
3、过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO22NaHCO3+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：OA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_。B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)2CO2=C
4、aCO3H2O 11 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】由图可知OA段随着CO2通入CaCO3的量逐渐增大，A点达到沉淀
5、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；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
6、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如图五角星上排列的A、B、C、D、E五种物质均为中学化学中常见的化合物，相互之间的连线表示两种物质能发生化学反应。A、C、E均为氧化物，A是人体呼出的气体之一；在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A；C和E反应能生成D。(1)写出下列物质的化学式：A_，D_；(2)B除了制取A之外的另一种用途是_；(3)C和E反应的化学方程式为_(4)这五种物质之间两两发生反应，其中没有涉及的基本反应类型是_。【答案】CO2 Ca(OH)2 用于金属表面除锈(制造药物、可帮
7、助消化等) CaOH2O=Ca(OH)2 分解反应和置换反应 【解析】【分析】A是人体呼出的主要气体，则A为二氧化碳，在实验室中B可以用来制取A，而D可以用来检验A，则D为氢氧化钙，B与D可反应，则B为盐酸；E与B, E与C都反应，且A、C、E均为氧化物，E与C反应生成的D为碱，则C为水，E为氧化钙；【详解】(1)根据上述分析可知：A为CO2，D为Ca(OH)2；答案：CO2 ；Ca(OH)2；(2) 根据上述分析可知B为盐酸，盐酸除用来制取二 氧化碳外，还用来除去铁制品表面的铁锈；答案：用于金属表面除锈(制造药物、可帮助消化等)；(3) 根据上述分析可知C为水，E为氧化钙，氧化钙和水反应生成
8、氢氧化钙，其化学方程式为CaOH2O=Ca(OH)2 ；答案：CaOH2O=Ca(OH)2 ；(4)该五角星的位置中有化合反应，如H2O与CaO、CO2的反应都是化合反应；CO2与Ca(OH)2的反应是复分解反应，HCl和CaO、Ca(OH)2的反应都是复分解反应，没有涉及分解反应和置换反应。答案：分解反应和置换反应。4有一应用前景广阔的纳米材料甲，其由A、B两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高。取材料甲与熔融的烧碱反应，生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙，丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；乙能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解。（1）甲的化学式为_，其
9、晶体属于_晶体。（2）乙的水溶液可以用来做_（写出一种用途）。（3）B元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，其燃烧放热多且燃烧产物对环境无污染，因此可用作火箭燃料、燃料电池燃料等。则丁的电子式为_。丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，其化学方程式_。甲的制备过程中氨气需要过量的理由是_。丁的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K11.0106，则0.01 molL1丁水溶液的pH等于_（忽略丁的二级电离和H2O的电离）。【答案】Si3N4 原子 黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂 NaClO 2NH3N2H4 NaCl H2O 次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化 10 【解析】【
10、分析】甲由A、B两种短周期非金属元素组成，难溶于水，且硬度大，熔点高，考虑甲属于原子晶体。甲与熔融的烧碱反应生成一种含A元素的含氧酸盐乙和一种含B元素的气体丙，且丙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明丙气体为NH3，说明甲中含有氮元素。含氧酸盐乙由短周期元素组成且为钠盐，能溶于水，加盐酸产生白色沉淀，盐酸过量沉淀不溶解，说明生成的沉淀为H2SiO3，则乙为Na2SiO3，证明甲中含有硅元素，故A为Si元素，B为N元素，依据元素化合价可推知甲为Si3N4，据此分析解答。【详解】(1)由分析可知，甲的化学式为Si3N4，属于原子晶体，故答案为：Si3N4；原子；(2)乙的水溶液为硅酸钠溶液，是一种矿物
11、胶，可以做黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂，故答案为：黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂；(3)B元素的一种氢化物丁，相对分子质量为32，常温下为液体，可知丁为N2H4，电子式为：，故答案为：；丁可由次氯酸钠与过量氨气反应制得，反应的化学方程式为：NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O，次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化，氨气需要过量，故答案为：NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O；次氯酸钠有强氧化性，防止N2H4继续被氧化；电离方程式为：N2H4+H2ON2H5+OH-，该溶液中溶质电离程度较小，则c(N2H4)0.01mol/L，由平衡常数K=，可知该溶液中c(OH-)
12、=1.010-4，溶液中c(H+)=mol/L=10-10mol/L，则溶液的pH=10，故答案为：10。【点睛】正确推断元素是解答本题的关键。本题的易错点和难点为(3)中pH的计算，要注意电离平衡常数表达式和水的离子积的灵活运用。5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+BC+D的化学方程式_。(2)若B为气体，其标准状况下密度为1.964gL-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
13、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+2CSi+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+BC+
14、D的化学方程式：SiO2+2CSi+2CO；(2)若B为气体，其标准状况下密度为1.964gL-1，B的相对分子质量=22.41.964=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
15、+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。6A，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
16、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+NaOHD+H2O”可得D为Na2SiO3；由“B+CaOC”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
17、：；（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
18、；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。7短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大， X、Z、W 均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，YW是氯碱工业的主要原料，Z的最外层电子数为4，请回答以下问题：(1)表示氯碱工业生产原理的化学方程式为_。(2)X的另一种氢化物X2H4可作为火箭推进器燃料，其结构式为_ 。(3)Y的氧化物中，有一种既含离子键又含共价键，该氧化物的电子式为 _。(4)Z的氧化物属于晶体，工业制备Z单质的化学方程式为_。(5)W单质是毒性很大的窒息性气体。工业上用X气态氢化物的浓溶液检验W单质是否泄露，写出反
19、应的化学方程式_ 。【答案】2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 2C+SiO22CO+Si 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 【解析】【分析】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大，X、Z、W 均可形成酸性氧化物。X的一种氢化物分子空间构型为三角锥型，该氢化物为氨气，在X为N元素；YW是氯碱工业的主要原料，该物质为NaCl，则Y为Na、W为Cl元素；Z的最外层电子数为4，原子序数大于Na，则Z为Si元素，据此进行解答。【详解】根据分析可知，X为N元素，Y为Na，Z为Si，W为Cl元素。(1)氯碱工业中电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，该反应的化学方程式为：2Na
20、Cl+2H2O2NaOH+H2+Cl2；(2)X2H4为N2H4，其结构简式为NH2-NH2，每个氮原子形成三个化学键，N2H4的结构式为；(3)Na的氧化物中既含离子键又含共价键的为过氧化钠，过氧化钠为离子化合物，其电子式为； (4)Z为Si元素，其氧化物为SiO2，二氧化硅属于原子晶体；工业上用碳与二氧化硅在高温下反应制取硅，该反应的化学方程式为：2C+SiO22CO+Si；(5)W单质为氯气，氯气是毒性很大的窒息性气体，X气态氢化物为氨气，氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，结合电子守恒、质量守恒配平该反应的化学方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。【点睛】本题考查元素周期表、元
21、素周期律的应用的知识，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见化学用语的书写原则，物质的化学性质及物理性质，试题培养了学生的学以致用的能力。8请回答：已知：甲+X乙+Y（1）若甲、乙、X均是化合物，Y是单质，则Y可能是_。（填化学式，下同）（2）若酸性XY，且甲过量，Y是白色浑浊，则Y是_，乙是_。（3）若甲、乙是金属单质，X为固体，则反应的化学方程式是_。（4）甲、乙是同主族非金属元素组成的单质，乙通常状况下是深红棕色液体。X、Y是化合物。X溶液呈淡绿色，Y的溶液能使KSCN溶液变红。将Y的饱和溶液滴入沸水中，继续加热可得红褐色液体丙，证明丙的操作、现象及结论是_。单质甲、乙和Y溶液
22、中的阳离子氧化性由强到弱的顺序为：_。（用化学式表示）当X与甲1:1充分反应的离子方程式：_。【答案】O2（S、N2等） H2SiO3 NaCl 一束光照射M液体，在M中与光束垂直方向能看到一条光亮通路，证明M是胶体 Cl2Br2Fe3+ 2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl- 【解析】【分析】本题主要考察常见化学物质的化学性质。【详解】（1）根据题意得：化合物+化合物=化合物+单质，则已学反应有：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，H2S+SO2=H2O+S，等，则Y可能是O2、S、N2；（2）酸性XY，则该反应是强酸制弱
23、酸的反应，弱酸中只有H2SiO3是白色沉淀，所以Y是H2SiO3，X可以是HCl，甲可以是Na2SiO3，则乙是NaCl；（3）该化学方程式可以表示为：金属+固体化合物=金属+化合物，则已学反应中有：；（4）单质乙通常状况下是深红棕色液体，则乙为Br2；X溶液呈浅绿色，则X溶液含Fe2+；Y溶液能使KSCN溶液变红，则Y溶液含有Fe3+；将含Fe3+的饱和溶液中滴入沸水中，继续加热可得液体丙Fe(OH)3胶体，胶体具有丁达尔小莹，可用一束光照射丙液体，在该液体中与光束垂直方向能看到一条光亮通路，证明丙是胶体；由于甲+X乙+Y，乙为Br2，甲含有Fe2+，乙含有Fe3+，则甲为FeBr2，X为C
24、l2，Y为FeCl3，则氧化性强弱为Cl2Br2Fe3+；X与甲1:1充分反应的离子方程式：2Fe2+2Br-+2Cl2=2Fe3+Br2+4Cl-9（1）X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ：2；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。则：写出化合物甲的电子式_；写出Z与甲反应的化学方程式_；（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，Y、Z都是分子晶体，X、Y都能与强碱溶液反应；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂。则：写出X与NaOH溶液反应的离子方程式_；在所得溶液中加
25、入乙的溶液，观察到的现象_（3）.X、Z是常见金属，Z与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在工业上常用于制取Z单质。则：写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式_；将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是_。【答案】 2Mg+CO22MgO+C Si2OHH2OSiO32+2H2 产生白色胶状沉淀 Al2O32NaOH2NaAlO2H2O 2:3 【解析】【分析】（1）根据X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，X为C；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ：2，所以Y为
26、O，氧元素形成的单质为O2 和O3；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍，Z为Mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；据以上分析进行解答；（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，X能与强碱溶液反应，所以 X为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y是氯原子，Z是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；据以上分析进行解答；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z单质，所以Z是铝，X是铁，乙是氧化铝，Y是氧气，符合上述转化关系
27、；据以上分析进行解答。【详解】（1）根据X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，X为C；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ：2，所以Y为O，氧元素形成的单质为O2 和O3；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍，Z为Mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；二氧化碳为共价化合物，碳氧原子间形成共价键，电子式；综上所述所，本题正确答案：；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：2Mg+CO22MgO+C； 综上所述所，本题正确答案：2
28、Mg+CO22MgO+C；（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，X能与强碱溶液反应，所以 X为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y是氯原子，Z是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：Si2OHH2OSiO32+2H2；综上所述所，本题正确答案：Si2OHH2OSiO32+2H2；由于盐酸的酸性大于硅酸，所以硅酸钠溶液中加入盐酸，反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠，因此可观察到产生白色胶状沉淀生成； 综上所述所，本题正确答案：白色胶状沉淀生成；（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z单质，所以Z是铝，X是铁，乙是氧化铝，Y是氧气，符合上述转化关系；氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O；综上所述所，本题正确答案：Al2O32NaOH2NaAlO2H2O；已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2；根据反应关系可知，将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，生
