2020-2021高考化学专题复习硅及其化合物推断题的综合题.docx
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1、2020-2021 高考化学专题复习硅及其化合物推断题的综合题一、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_。高温高温2 -【答案】酸性氧化物SiO2 2CSi 2COSiO2 CaOCaSiO3SiO3+2H2 O+2CO2=2HCO3 - +H2SiO3【解析】【分析】A 为单质,可
2、用于制造计算机芯片,则A 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:高温2SiO +2CSi+2CO,高温故答案为: SiO2 2CSi 2CO+;(3)反应是 SiO2与 CaO 反应生成3CaSiO ,其化学反应方程式为:高温高温S
3、iO2CaOCaSiO3,故答案为:SiO2 CaOCaSiO3;+(4) D 为 Na2SiO3,其溶液中通入过量CO2,其化学反应方程式为:Na2SiO3+2H2O+2CO232332-+2H223-+H232NaHCOH SiO,其离子方程式为:SiOO 2CO2HCOSiO,故答案为:+=2-+2H223-+H233SiOO+2CO =2HCOSiO 。2 在下列物质的转化关系中,A 是一种固体单质,且常作半导体材料,E 是一种白色沉淀, F 是最轻的气体单质。据此填写:(1) B 的化学式是 _,目前在现代通迅方面B 已被用作 _主要原料。(2) B 和 a 溶液反应的离子方程式是_
4、 。(3) A 和 a 溶液反应的离子方程式是_ 。(4) C 和过量盐酸反应的离子方程式是_ 。【答案】 SiO2SiO2 H2O=SiO32- 2H2制光导纤维2OH =SiO3 2- H2OSi 2OHSiO32- 2H =H2 SiO3【解析】【分析】A 是一种固体单质,且常作半导体材料,则A 是 Si,所以 B 为 SiO2,由图中转化关系可知E 为 H2SiO3 ,a 为 NaOH, C 为 Na2SiO3, D 为 H2O,由于 F 是最轻的气体单质,则F 为 H2。【详解】A 是一种固体单质,且常作半导体材料,则A 是 Si,所以 B 为 SiO ,由图中转化关系可知2E 为
5、H SiO ,a 为 NaOH, C 为 Na SiO , D 为 H O,由于 F 是最轻的气体单质,则F 为 H ,232322(1) B 的化学式是 SiO2,目前在现代通迅方面B 已被用作光导纤维主要原料;(2) B 和 a 溶液反应的离子方程式是SiO232- H22OH=SiOO;(3) A 和 a 溶液反应的离子方程式是Si2OH H232- 2H2O=SiO;(4) C 和过量盐酸反应的离子方程式是SiO32- 2H23。=H SiO3 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: _
6、 ;_ 。(3)写离子方程式: _ ;_; _。【答案】 SiO223232322322322Na SiOH SiONa CO SiONa SiO CO H SiOH O SiO2232-32- H23232- H232- 2H23CO H O SiOCOSiOSiO 2OH SiOOSiOHSiO【解析】【分析】由“ A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物”可推知A 为 SiO2,再结合 SiO2 的相关性质:SiO2 跟 Na2 CO3 在高温下反应生成Na2SiO3 和 CO2,二者在水中会反应生成H2SiO3 沉淀,则D 为 H SiO , H SiO 受热分解生成SiO 和 H O,说
7、明 A 为 SiO 是正确的,为SiO 和23232222NaOH 的反应,可知B 为 Na2SiO3,则 C 为 CO2, Na2SiO3可与酸反应生成硅酸,据此答题。【详解】由以上分析可知A 为 SiO223223, B 为Na SiO , C 为 CO , D 为 H SiO 。( 1)由以上分析可知 A 为 SiO2 , B 为 Na2SiO3, D 为 H2SiO3,故答案为: SiO2;Na2SiO3;H2SiO3。(2) SiO2 和碳酸钠在高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳,反应的方程式为SiO +Na CONa SiO +CO ,故答案为: SiO +Na CONa SiO +C
8、O 。223232223232H2SiO受热分解生成SiO和 H O,反应方程式为:H SiOH OSiO ,故答案为:3222322H2SiO3H2O SiO2。(3)硅酸酸性比碳酸弱,硅酸钠和二氧化碳、水反应可生成硅酸,反应的方程式为232223232232-32- H23,Na SiO +CO +H O H SiO+Na CO ,离子方程式为: CO H O SiO =COSiO故答案为: CO2232-32- H23。 H O SiO=COSiO二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,反应的化学方程式为SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O,离子方程式为SiO2+2OH- SiO3
9、2-+H2 O,故答案为: SiO2+2OH- SiO32-+H2O。 Na2SiO3 可与盐酸反应生成硅酸,方程式为 Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3,离子方程式为: SiO3 2- 2H=H2SiO3 ,故答案为: SiO32- 2H=H2SiO3。【点睛】解框图题的方法:最关键的是寻找“突破口”,“突破口”就是抓“特”字,例如特殊颜色、特殊状态、特殊气味、特殊反应、特殊现象、特殊制法、特殊用途等,本题的突破口为:“ A 是一种不溶于水的固体非金属氧化物”。4A, 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
10、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 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】CaSiO2-3SiO2+2NaOH=NaSiO3 +H2 O SiO322233-C,D+2CO +2H O=H SiO +2HCO【解析】【分析】“ A为地壳中含量仅
11、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+NaOH D+H2O”可得 D 为 Na2SiO3;由 “ B+CaO C”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:;(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23Na SiO 和水,该反应的化学方程式为:SiO +2NaOH=Na SiO +H O;2232(4)往D( Na2
12、322323SiO )溶液中通过过量CO后,由于 H CO的酸性比 H SiO强,故反应生成H SiO ;由于 CO 过量,则反应生成HCO-, 故该反应的离子方程式为:SiO2-23233+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;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。5 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)。
13、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 Si+2NaOH+H3Fe +2O=Na2 SiO
14、3+2H2 4NO+3O2+2H2O=4HNO34H2OFe3O4 + 4H2【解析】【分析】A 俗称磁性氧化铁,则A 为 Fe3 O4; 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 Fe3 O4; E 是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应,则E 是22323、G 为SiO ,根据转化关系,可知X 为铁、 Y 为 O、 Z 为 Si、 D 为 HNO 、 M 为 Na SiO3 32
15、3Fe(NO ) , R 为 HSiO ;(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+HO=Na2 SiO3+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 +4H2OFe3O4 + 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
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