上海高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合
高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题附答案解析
高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题附答案解析一、硅及其化合物1．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：①OA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________。
②B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)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O 1∶1 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】①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，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；②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)。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—硅及其化合物推断题的综合及详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—硅及其化合物推断题的综合及详细答案一、硅及其化合物1．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：①OA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________。
②B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)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O 1∶1 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】①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，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；②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)。
2020-2021备战高考化学——硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案解析
2020-2021备战高考化学——硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习及答案解析一、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。
2020-2021高考化学—硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含答案
2020-2021高考化学—硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含答案一、硅及其化合物1．探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（1）X的化学式是____。
（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是____。
（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式____。
【答案】Mg2SiO4或2MgO·SiO2 SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O SiO2＋2C 高温Si＋2CO↑【解析】【详解】无机盐X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2，物质的量=1.8g÷60g/mol=0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0.03mol，若为硅酸根离子其质量=0.03mol×76g/mol=2.28g，金属质量=4.20g-2.28g=1.92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg（OH）2，金属离子物质的量=3.48g÷58g/mol＝0.06mol，质量为0.06mol×24g/mol=1.44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量=0.03mol×92g/mol=2.76g，金属质量4.20g-2.76g=1.44g，物质的量=1.44g÷24g/mol=0.06mol，得到X为Mg2SiO4，则（1）X的化学式是Mg2SiO4或2MgO·SiO2。
（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式SiO2＋2C 高温Si＋2CO↑。
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。
备战高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题附答案
备战高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题附答案一、硅及其化合物1．某同学用某化合物X（两种短周期元素组成的纯净物）进行了如下实验：实验步骤②中还观测到生成黑色固体和无色无味气体，生成的溶液可作为建筑行业的一种黏合剂。
请回答：（1）X的化学式是____，步骤①的离子方程式是___。
（2）步骤②的化学方程式是_____。
【答案】Mg2Si Mg2Si +4H+=SiH4↑+2Mg2+ SiH4 +2KMnO4=2MnO2↓+Na2SiO3+H2↑+H2O 【解析】【分析】短周期元素形成的化合物中，与过量烧碱溶液生成白色沉淀，则灼烧后得到白色固体的为MgO，4.0g白色固体可得X中0.1molMg原子，无色气体A与高锰酸钾可生成黏合剂硅酸钾溶液，可知无色气体A具有还原性且含有Si元素，据此分析作答。
【详解】（1）根据化合物X 7.20g计算得到Mg原子与Si原子个数之比为2:1，则X的化学式为Mg2Si，在盐酸作用下会生成硅烷气体与氯化镁，故其离子方程式为：Mg2Si+4H+=SiH4↑+2Mg2+，故答案为：Mg2Si；Mg2Si +4H+=SiH4↑+2Mg2+；（2）在强氧化剂高锰酸钠的作用下，硅烷被氧化为硅酸钠与氢气，同时生成黑色固体二氧化锰，根据氧化还原反应得失电子守恒与元素守恒可得，其化学方程式为：SiH4+2KMnO4=2MnO2↓+K2SiO3+H2↑+H2O。
2．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。
备战高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题附详细答案
备战高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题附详细答案一、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-。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—硅及其化合物推断题的综合含答案解析
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—硅及其化合物推断题的综合含答案解析一、硅及其化合物1．有一种矿石，经测定含有镁、硅、氧三种元素且它们的质量比为12∶7∶16。
(1)用盐的组成表示其化学式： ___________。
(2)用氧化物的组成表示其化学式： _______。
(3)该矿石的成分属于________(填物质的分类)。
(4)写出该矿石(氧化物形式)与盐酸反应的化学方程式： ______。
【答案】Mg2SiO4 2MgO·SiO2硅酸盐 2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2【解析】【分析】根据n=mM及原子个数比=原子的物质的量之比进行计算，得出正确结论；由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐。
【详解】镁、硅、氧的质量比为12：7：16，则镁、硅、氧的原子个数比为1224:728:1616=2:1:4(1)该矿石用盐的组成可表示为：Mg2SiO4；(2)该矿石用氧化物的组成可表示为：2MgO•SiO2(3)Mg2SiO4属于盐类，且属于硅酸盐；(4)Mg2SiO4溶于与稀盐酸生成MgCl2和SiO2，发生反应的化学方程式为2MgO·SiO2＋4HCl=2MgCl2＋2H2O＋SiO2。
【点睛】硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水的顺序书写；注意：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后。
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？_____________________。
高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题含答案解析
高考化学压轴题专题硅及其化合物推断题的经典综合题含答案解析一、硅及其化合物1．探究无机盐X（仅含三种短周期元素）的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：（1）X的化学式是____。
（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是____。
（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，写出该反应的化学方程式____。
【答案】Mg2SiO4或2MgO·SiO2 SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O SiO2＋2C 高温Si＋2CO↑【解析】【详解】无机盐X（仅含三种短周期元素），加入过量盐酸溶解，离心分离得到白色胶状物沉淀和无色溶液，白色胶状沉淀为硅酸，白色沉淀充分灼烧得到白色粉末1.80g为SiO2，物质的量=1.8g÷60g/mol=0.03mol，溶于氢氧化钠溶液得到无色溶液为硅酸钠溶液，说明无机盐中含硅酸根离子或原硅酸根离子，物质的量为0.03mol，若为硅酸根离子其质量=0.03mol×76g/mol=2.28g，金属质量=4.20g-2.28g=1.92g，无色溶液中加入过量氢氧化钠溶液生成白色沉淀则判断为Mg（OH）2，金属离子物质的量=3.48g÷58g/mol＝0.06mol，质量为0.06mol×24g/mol=1.44g，不符合，则应为原硅酸根，物质的量为0.03mol，质量=0.03mol×92g/mol=2.76g，金属质量4.20g-2.76g=1.44g，物质的量=1.44g÷24g/mol=0.06mol，得到X为Mg2SiO4，则（1）X的化学式是Mg2SiO4或2MgO·SiO2。
（2）白色粉末溶于氢氧化钠溶液的离子方程式是SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2O。
（3）高温条件下白色粉末与焦炭发生置换反应，该反应的化学方程式SiO2＋2C 高温Si＋2CO↑。
2．如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀．请回答下列问题：（1）B的化学式是___，目前B已被用作___的主要原料．（2）B和a溶液反应的离子方程式是___．（3）A和a溶液反应的离子方程式是___．（4）C和过量的盐酸反应的离子方程式是___．【答案】SiO2光导纤维SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓【解析】G和过量的盐酸反应产生不溶于盐酸的白色沉淀，可知E可能为是硅酸，A可能是硅，带入题目进行验证，a溶液是强碱溶液或氢氟酸溶液，而硅和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应均生成硅酸钠溶液，硅酸钠溶液与过量的盐酸反应产生氯化钠和硅酸白色沉淀；硅酸加热分解为二氧化硅和水，与题意相符，硅、二氧化硅与氢氟酸反应均生成四氟化硅，四氟化硅与盐酸不反应，与题意矛盾；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。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合及答案解析
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合及答案解析一、硅及其化合物1．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。
已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。
M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去)：(1)写出B的电子式________。
(2)若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，写出A和B水溶液反应的离子方程式________。
(3)若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示，则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式_____。
(4)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是__________。
(5)若A是一种氮肥, A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D 的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为_________。
(6)若A是一种溶液，可能含有H＋、NH4+、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO32-、SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________。
【答案】 SiO2+2OH-====SiO32-+H2O NaHCO3、Na2CO3先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl c(H＋)∶c(Al3＋)∶c(NH4+)∶c(SO42-)＝1∶1∶2∶3【解析】【分析】由题给信息可知，C可在D中燃烧发出苍白色火焰，则该反应为氢气与氯气反应生成HCl，故C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由题给转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，则M为NaCl、B为NaOH。
【详解】（1）B为NaOH，氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子组成的离子化合物，电子式为，故答案为：；（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO2，E为Na2SiO3，二氧化硅与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，故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；（3）若A是CO2气体，CO2与NaOH溶液能够反应生成碳酸钠或碳酸氢钠或两者的混合物，也有可能氢氧化钠过量，反应后所得的溶液再与盐酸反应，溶液中溶质只有碳酸钠，则碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸体积与碳酸氢钠反应生成二氧化碳消耗盐酸体积相等，由图可知消耗盐酸体积之比为1：2，则CO2与NaOH溶液反应后溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3，故答案为：Na2CO3和NaHCO3；（4）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为溶液中先有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失，故答案为：先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失；（5）若A是一种化肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，E与F相遇均冒白烟，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则E与D的反应为氨气与氯气反应生成氯化铵和氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，故答案为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；（6）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积与Al3++3OH-=Al(OH)3↓铝离子消耗NaOH 溶液的体积之比为1：3，发生反应NH4++OH-=NH3•H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n （H+）：n（Al3+）：n（NH4+）=1：1：2，由电荷守恒可知，n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42-）=1：1：2：3，故c（H+）：c（Al3+）：c（NH4+）：c（SO42-）=1：1：2：3，故答案为：c（H+）：c（Al3+）：c（NH4+）：c（SO42-）=1：1：2：3。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合含答案解析
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合含答案解析一、硅及其化合物1．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。
已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。
M与其他物质的转化关系如图所示(部分产物已略去)：(1)写出B的电子式________。
(2)若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，写出A和B水溶液反应的离子方程式________。
(3)若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，生成的CO2物质的量与所用盐酸体积如图所示，则A与B溶液反应后溶液中溶质的化学式_____。
(4)若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是__________。
(5)若A是一种氮肥, A和B反应可生成气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D 的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式为_________。
(6)若A是一种溶液，可能含有H＋、NH4+、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、CO32-、SO42-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子的物质的量浓度之比为______________。
【答案】 SiO2+2OH-====SiO32-+H2O NaHCO3、Na2CO3先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失 3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl c(H＋)∶c(Al3＋)∶c(NH4+)∶c(SO42-)＝1∶1∶2∶3【解析】【分析】由题给信息可知，C可在D中燃烧发出苍白色火焰，则该反应为氢气与氯气反应生成HCl，故C为H2、D为Cl2、F为HCl，M是日常生活中不可缺少的调味品，由题给转化关系可知，M的溶液电解生成氢气、氯气与B，则M为NaCl、B为NaOH。
【详解】（1）B为NaOH，氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子组成的离子化合物，电子式为，故答案为：；（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A为SiO2，E为Na2SiO3，二氧化硅与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，故答案为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；（3）若A是CO2气体，CO2与NaOH溶液能够反应生成碳酸钠或碳酸氢钠或两者的混合物，也有可能氢氧化钠过量，反应后所得的溶液再与盐酸反应，溶液中溶质只有碳酸钠，则碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸体积与碳酸氢钠反应生成二氧化碳消耗盐酸体积相等，由图可知消耗盐酸体积之比为1：2，则CO2与NaOH溶液反应后溶液中溶质为Na2CO3和NaHCO3，故答案为：Na2CO3和NaHCO3；（4）若A是一种常见金属单质，且与NaOH溶液能够反应，则A为Al，E为NaAlO2，则将过量的HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，先生成氢氧化铝，而后氢氧化铝溶解，故看到的现象为溶液中先有白色絮状沉淀生成，且不断地增加，随后沉淀逐渐溶解最终消失，故答案为：先有白色沉淀生成，随后沉淀逐渐减少最终消失；（5）若A是一种化肥，实验室可用A和NaOH反应制取气体E，E与F相遇均冒白烟，则E为NH3、A为铵盐，E与氯气相遇均冒白烟，且利用E与氯气的反应检验输送氯气的管道是否泄露，则E与D的反应为氨气与氯气反应生成氯化铵和氮气，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl，故答案为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；（6）由图可知，开始加入NaOH没有沉淀和气体产生，则一定有H+，一定没有CO32-，后来有沉淀产生且最后消失，则一定没有Mg2+、Fe3+，一定含有Al3+；中间段沉淀的质量不变，应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应，则含有NH4+，由电荷守恒可知一定含有SO42-，发生反应H++OH-=H2O，氢离子消耗NaOH溶液的体积与Al3++3OH-=Al(OH)3↓铝离子消耗NaOH 溶液的体积之比为1：3，发生反应NH4++OH-=NH3•H2O，铵根消耗氢氧化钠为2体积，则n （H+）：n（Al3+）：n（NH4+）=1：1：2，由电荷守恒可知，n（H+）：n（Al3+）：n（NH4+）：n（SO42-）=1：1：2：3，故c（H+）：c（Al3+）：c（NH4+）：c（SO42-）=1：1：2：3，故答案为：c（H+）：c（Al3+）：c（NH4+）：c（SO42-）=1：1：2：3。
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上海高考化学压轴题专题复习——硅及其化合物推断题的综合 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ab，L层电子数为ab。 （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SiO2，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SiO2； A．SiO2不与水反应，故A错误；
B．SiO2性质稳定，溶于HF酸，不溶于其它酸，故B错误；
C．SiO2与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，故C正确；
D．SiO2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．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：
①OA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________。 ②B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)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O 1∶1 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】 ①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，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； ②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．X、Y、Z为三种常见的单质，Z为绿色植物光合作用后的产物之一，A、B为常见化合
物．它们在一定条件下可以发生如图反应（均不是在溶液中进行的反应）（以下每个空中只需填入一种物质） (1)X、Y均为金属时，此反应在工业上称为___反应，其反应方程式为 ________ (2)X为金属，Y为非金属时，A为__B__ (3)X为非金属Y为金属时，A为__B为_______ (4)X为非金属，Y为非金属时，A为_____B为______
【答案】铝热反应 3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3 CO2 MgO CuO H2O SiO2 CO 【解析】 【分析】 Z为绿色植物光合作用后的产物之一，应为O2，X+A Y+B的反应为置换反应，X、Y为单
质，A、B为氧化物。 【详解】 (1)当X、Y均为金属时,应为铝热反应,则X为Al、A为Fe3O4,Y为Fe,B为Al2O3,Z为氧气,
反应方程式为3Fe3O4+8 Al 9Fe +4 Al2O3； (2)当X为金属、Y为非金属,应为Mg和CO2的反应,反应的方程式
为:Mg+CO2MgO+C； (3)当X为非金属时,Y为金属时,碳、氢气还原氧化铜符合此反应,A为CuO,B为 H2O,反应方程
式为CuO+H2Cu+H2O；
(4)当X、Y均为非金属固体时,为C和SiO2的反应,反应的方程式为SiO2+2CSi+2CO。 【点睛】 本题考查无机物的推断，题目难度中等，解答本题的关键是能把握常见单质+氧化物→单质+氧化物的置换反应的类型，注意把握常见相关物质的性质。
4．铁橄榄石是天然的铁矿石，由实验测得铁橄榄石的摩尔质量为204 g·mol-1，其中铁元素的质量分数为54.9%，可以通过如下反应和相应的数据推知它的化学式。其中A ~ J是中学化学中的常见物质，G是一种红褐色固体，D是一种难溶于水的含氧酸，J是一种主要的温室气体，A为强碱，其焰色反应呈黄色，E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生，流程中的部分生成物已略去。
回答下列问题： （1）A的电子式：__________________。 （2）铁橄榄石的化学式：__________________。 （3）写出H → G的化学方程式：__________________。
【答案】 Fe2SiO4或2FeO•SiO2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 【解析】 A ~ J是中学化学中的常见物质，G是一种红褐色固体，G为氢氧化铁，则H为氢氧化亚
铁，F中含有铁离子，D是一种难溶于水的含氧酸，D为硅酸，J是一种主要的温室气体，J为二氧化碳，A为强碱，其焰色反应呈黄色，A为氢氧化钠，则D为二氧化硅，E和B分别与酸化的硝酸银溶液反应时的实验现象相同，均有白色沉淀产生，则B为盐酸，E为氯气，因此F为氯化铁，C为氯化亚铁。根据上述分析，铁橄榄石属于硅酸盐，且含有亚铁离子，设铁橄榄石的化学式为xFeO·ySiO2，摩尔质量为204 g·mol-1，其中铁元素的质量分数
为54.9%，则x=20454.9%56=2，因此y=20472260=1，因此铁橄榄石化学式为2FeO•SiO2。 (1)A为氢氧化钠，电子式为，故答案为； (2)铁橄榄石的化学式为2FeO•SiO2，故答案为2FeO•SiO2； (3)H → G的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
5．图中X、Y、Z为单质，其它为化合物，它们之间存在如图转化关系（部分产物已略
去）。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）1mol E中含有 mol化学键；M中存在的化学键类型为 ； R的化学式是______________________。
（2）一定条件下，Z与H2反应生成ZH4，ZH4的电子式为___________________。 （3）写出A与Al反应转化为X的化学方程式 。 （4）写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式并标出电子转移的方向和数目 。 【答案】（1）4 离子键、共价键 H2SiO3（或H4SiO4）
（2）（3）8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3（需加入反应条件）
（4） 【解析】 【分析】 A为磁性氧化铁，即四氧化三铁，则X为铁，Y为氧气，D为硝酸，G为硝酸铁，E为不溶
于水的酸性氧化物，则为二氧化硅，Z为硅，M为硅酸钠，R为硅酸胶体。 【详解】 (1)1个“SiO2”的结构为，在此结构片断中，含有的共价键数目为2+4×12=4，
则1molSiO2中含有4摩尔Si-O键。M为硅酸钠，Na+与SiO32-之间存在离子键，SiO32-内Si原子与O原子间存在共价键。Na2SiO3与HNO3发生复分解反应，生成的R为H2SiO3（或H4SiO4）。答案为：4；离子键、共价键；H2SiO3(或H4SiO4)；
(2)二氧化硅和氢气反应生成四氢化硅，其电子式为：。答案为：；
(3)铝和四氧化三铁反应生成氧化铝和铁，方程式为：8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3。答案为：
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3；
(4)四氧化三铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，离子方程式为：
。答案为：
。 【点睛】 无机推断题必须抓住突破口，抓住物质的特征，例如磁性氧化铁为四氧化三铁，酸性氧化物能和氢氟酸反应的物质为二氧化硅。红褐色沉淀为氢氧化铁等。有些反应的条件也可做为突破口，例如使用催化剂的反应有：
6．A、B、C、D都是初中化学中的常见物质，具有如图所示的转化关系（反应条件、有些
反应物或产 物已略去）：
（1）若A 是一种白色难溶于水的钙盐，由三种元素组成，C 是大气循环中的一种重要物质．则B的化学式是________，C和D反应生成A的化学方程式是_____________。 （2）若A是无色液体，D是一种黑色固体，则C的化学式是_______，由B生成D的化学方程式为____。 （3）若A是碳酸氢钠，且已知碳酸氢钠受热可分解为碳酸钠、二氧化碳和水，写出过量