2020-2021历年高考化学易错题汇编-硅及其化合物推断题练习题附详细答案

2020-2021历年高考化学易错题汇编-硅及其化合物推断题练习题附详细答案一、硅及其化合物1．有两种短周期元素X 、Y ，X 元素原子的最外层电子数为a ，次外层电子数为b ；Y 元素原子的M 层（有电子）电子数为()a b -，L 层电子数为()a b +。

（1）推断元素名称和符号：X _______、______，Y ______、_______。

（2）X 、Y 两元素形成的化合物可能具有的性质是_______（填序号）。

A .能与水反应B .能与硫酸反应C .能与氢氧化钠溶液反应 （3）X 元素的原子含有_______个能层，Y 元素的原子含有_______个能层。

【答案】氧 O 硅 Si C 2 3【解析】【分析】短周期元素X 和元素Y ，元素X 原子的最外层电子数为a ，次外层电子数为b ；元素Y 原子的M 层电子数为(a －b )，L 层电子数为(a ＋b )，则L 层电子数为8，所以a ＋b ＝8，所以元素X 原子有2个电子层，故b ＝2，所以a ＝8－b ＝8－2＝6，故X 为O 元素；故元素Y 原子的M 层电子数为a －b ＝6－2＝4，Y 为Si 元素，X 、Y 两元素形成的化合物为SiO 2，结合元素化合物的性质判断。

【详解】(1)X 为O 元素，Y 为Si 元素，故答案为：氧；O ；硅；Si ；(2)X 、Y 两元素形成的化合物为SiO 2；A ．SiO 2不与水反应，故A 错误；B ．SiO 2性质稳定，溶于HF 酸，不溶于其它酸，故B 错误；C ．SiO 2与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，故C 正确；D ．SiO 2不与氯气反应，故D 错误；故答案为：C ；(3)氧原子和硅原子的原子结构示意图分别为：、，所以氧原子有2个能层，硅原子有3个能层，故答案为：2；3。

【点睛】本题推断元素种类是解题关键，根据每一能层能够排布的电子数多少进行综合判断，注意二氧化硅性质的特殊性。

2．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①丁的电子式为_____。

②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____________________________________。

③丁的水溶液呈弱碱性，室温下其电离常数K 1≈1.0×10－6，则0.01 mol ·L－1丁水溶液的pH 等于____________（忽略丁的二级电离和H 2O 的电离）。

【答案】Si 3N 4 原子 黏合剂、木材等的防腐剂或防火剂 NaClO ＋ 2NH 3＝N 2H 4 ＋ NaCl ＋ H 2O 次氯酸钠有强氧化性，防止N 2H 4继续被氧化 10【解析】【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NH 3，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H 2SiO 3，则乙为Na 2SiO 3，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Si 3N 4，据此分析解答。

【详解】(1)由分析可知，甲的化学式为Si 3N 4，属于原子晶体，故答案为：Si 3N 4；原子；(2)乙的水溶液为硅酸钠溶液，是一种矿物胶，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)①B 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N 2H 4，电子式为：，故答案为：；②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 +2NH 3＝N 2H 4+NaCl +H 2O ，次氯酸钠有强氧化性，防止N 2H 4继续被氧化，氨气需要过量，故答案为：NaClO +2NH 3＝N 2H 4+NaCl +H 2O ；次氯酸钠有强氧化性，防止N 2H 4继续被氧化；③电离方程式为：N 2H 4+H 2O ⇌N 2H 5++OH -，该溶液中溶质电离程度较小，则c (N 2H 4)≈0.01mol /L ，由平衡常数K =()()+-2524c N H c(OH )c N H ⨯，可知该溶液中c (OH -()24·N H K c 61.0100.1-⨯⨯1.0×10-4，溶液中c (H +)=1441010--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)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。

3．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_________；⑤_________。

（3）写离子方程式：②__________；③________；④________。

【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3 Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ H2SiO3H2O＋SiO2 CO2＋H2O＋SiO32-＝CO32-＋H2SiO3↓ SiO2＋2OH－＝SiO32-＋H2O SiO32-＋2H＋＝H2SiO3↓【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Na2CO3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H2SiO3，H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，说明A为SiO2是正确的，③为SiO2和NaOH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SiO2，B为Na2SiO3，C为CO2，D为H2SiO3。

（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）①SiO2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SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，故答案为：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。

⑤H2SiO3受热分解生成SiO2和H2O，反应方程式为：H2SiO3H2O＋SiO2，故答案为：H2SiO3H2O＋SiO2。

（3）②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Na2SiO3+CO2+H2O═H2SiO3↓+Na2CO3，离子方程式为：CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓，故答案为：CO2＋H2O＋SiO32-=CO32-＋H2SiO3↓。

③二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-═SiO32-+H2O，故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O。

④Na2SiO3可与盐酸反应生成硅酸，方程式为Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，离子方程式为：SiO32-＋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”。

4．X、Y、Z、W四种物质有如下相互转化关系（其中X、W为单质，Y、Z为化合物，未列出反应条件）。

（1）若X的摩尔质量是W的2倍，工业上Z可作优质的耐高温材料。

W为黑色固体，则Y 的化学式________________。

（2）若固体W是紫红色，且向溶液Z中滴入氯水，再滴入2滴KSCN溶液，溶液呈血红色。

则写出X+Y=Z+W 的离子方程式__________________________。

（3）若晶体W是一种重要的半导体材料，实验室可用澄清石灰水来检验Z的燃烧产物。

写出Y与NaOH溶液反应的化学方程式________________________________________。

【答案】CO2 Fe+Cu2+=Fe2++Cu SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O【解析】（1）X、W为单质，Y、Z为化合物，W为黑色固体，应为C单质，X的摩尔质量是W的2倍，Z可作优质的耐高温材料，X为Mg，Z为MgO，Y为CO2。

（2）向溶液Z中滴入氯水，再滴入2滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则Z为Fe2+，W是紫红色固体，则W为Cu，X+Y=Z+W反应方程式为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu。

（3）晶体W是一种重要的半导体材料，则W是Si；实验室可用澄清石灰水来检验Z的燃烧产物，则Z的燃烧产物为CO2，化合物Z为CO，则X为C单质，Y为SiO2，Y与NaOH 溶液反应的化学方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。

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+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”)。

(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______。

【答案】第二周期第IVA族原子晶体 SiO2+2C Si+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+B→C+D的化学方程式：SiO2+2C Si+2CO；(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-。