2020-2021化学硅及其化合物推断题的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附详细答案

2020-2021化学硅及其化合物推断题的专项培优易错难题练习题(含答案)附详细答案一、硅及其化合物1．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。

（1）B的化学式是SiO2，目前SiO2已被用作光导纤维的主要原料；正确答案：SiO2、光导纤维。

（2）SiO2与强碱溶液反应生成可溶性的硅酸盐和水，离子方程式是SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O；正确答案：SiO2+2OH﹣═SiO32﹣+H2O。

（3）Si和强碱溶液反应生成可溶性硅盐酸和氢气，离子方程式是Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；正确答案：Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑。

（4）硅酸盐与过量的盐酸反应生成白色沉淀硅酸，离子方程式是SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓；正确答案：SiO32﹣+2H+═H2SiO3↓。

2．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系。

若该元素用R表示，则A为R的氧化物，D与NaOH溶液反应生成C和H2。

请回答：(1)写出对应物质的化学式：A________________； C________________；E________________。

(2)反应①的化学方程式为_______________________________________。

(3)反应④的离子方程式为_____________________________________。

(4)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：_______________________________。

【答案】SiO2 Na2SiO3 H2SiO3(或H4SiO4) SiO2＋2C Si＋2CO↑ Si＋2OH－＋H2O===SiO32-＋2H2↑ SiO32-＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO32-(或SiO32-＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3-)【解析】【分析】【详解】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；（1）由以上分析可知A为SiO2，C为Na2SiO3，E为H2SiO3；（2）反应①的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑；（3）反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O＝SiO32-+2H2↑；（4）H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO32-+CO2+H2O＝H2SiO3↓+CO32-。

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．为探究某固体X(仅含两种短周期元素)的组成和性质。

设计并完成如下实验：已知：气体A为氢化物，固体B是光导纤维的主要成分，固体E为耐高温材料。

请回答：(1)固体X的化学式为__________。

(2)写出反应C→D的离子方程式__________。

(3)已知NH3与气体A在一定条件下反应后可得到一种耐高温材料(仅含两种元素，摩尔质量为140 g·mol－1)和H2，写出该反应的化学方程式__________。

【答案】Mg2Si Mg2+ + 2OH－ = Mg(OH)2↓ 3SiH4+4NH3= Si3N4+12H2↑【解析】【分析】固体B是光导纤维的主要成分，则为二氧化硅，硅元素的质量为2812.0 28162g⨯+⨯=5.6g，根据逆分析法可知，A中含硅元素，又为氢化物，则推出A为SiH 4；固体E 为耐高温材料，根据逆推法结合过量氢氧化钠溶液可知，该耐高温材料不是氧化铝，而应为氧化镁，镁元素的质量为2416.02416g ⨯+=9.6g ，白色沉淀为氢氧化镁，溶液C 为硫酸镁溶液，根据元素守恒可知，固体X 含镁与硅元素，且原子个数比为9.624g :5.628g =2:1，应为Mg 2Si ，据此分析作答。

【详解】（1）依据上述分析可知，固体X 为Mg 2Si ，故答案为Mg 2Si ；（2）C→D 是硫酸镁与过量氢氧化钠反应生成氢氧化镁的过程，其离子方程式为： Mg 2+ + 2OH － == Mg(OH)2↓，故答案为Mg 2+ + 2OH － == Mg(OH)2↓；（3）NH 3与SiH 4在一定条件下反应后可得到的一种耐高温材料中含N 与Si ，仅含两种元素，摩尔质量为140 g·mol －1，则该化合物为Si 3N 4和H 2，其化学方程式为：3SiH 4+4NH 3== Si 3N 4+12H 2↑，故答案为3SiH 4+4NH 3== Si 3N 4+12H 2↑。

【点睛】需要注意的是，该题中的过量的氢氧化钠条件，若溶液C 为铝离子，则不会得到白色沉淀，而会转化为偏铝酸钠，学生要熟练掌握反应物的用量对产物的影响效果。

5．已知A 、B 、C 、D 组成的元素都属于短周期，它们之间的简单转化关系如图所示。

请按要求写出有关反应的化学方程式：(1)若其中A 、D 为单质且同主族，B 、C 为氧化物： (该反应在工业上 有重要用途) 。

(2)若A 、D 为常态下的气体单质且不同主族，B 、C 为化合物且B 为水： 。

(3)若A 、B 、C 均为化合物且C 为水，单质D 常态下为固体： 。

(4) 若A 、D 为固体单质且不同主族，B 、C 为氧化物： 。

【答案】（共8分）(1) 2C+SiO 2Si+2CO↑(2)2F 2＋2H 2O===4HF ＋O 2(3)SO 2＋2H 2S===3S ＋2H 2O(4) 2Mg+CO 22MgO+C 。

【解析】【分析】（1）A 、D 为单质且同主族，B 、C 为氧化物，A 为C ，B 为SiO 2，符合转化关系，D 为Si ，C 为CO ；（2）A 、D 为常态下的气体单质且不同主族，B 、C 为化合物且B 为水，A 为F 2，C 为HF ，D 为O 2，符合转化关系；（3）A 、B 、C 均为化合物且C 为水，单质D 常态下为固体，H 2S 与SO 2反应符合转化关系，D 为硫；（4）A 、D 为固体单质且不同主族，B 、C 为氧化物，Mg 与CO 2反应符合转化关系，A 为Mg ，B 为CO 2，C 为MgO ，D 为C 单质。

【详解】（1）A 、D 为单质且同主族，B 、C 为氧化物，A 为C ，B 为SiO 2，符合转化关系，反应方程式为：2C+SiO 2Si+2CO↑；综上所述，本题正确答案：2C+SiO 2Si+2CO↑； （2）A 、D 为常态下的气体单质且不同主族，B 、C 为化合物且B 为水，A 为F 2，C 为HF ，D 为O 2，符合转化关系，反应方程式为：2F 2+2H 2O═4HF+O 2；综上所述，本题正确答案：2F 2+2H 2O═4HF+O 2；（3）A 、B 、C 均为化合物且C 为水，单质D 常态下为固体，H 2S 与SO 2反应符合转化关系，反应方程式为：SO 2+2H 2S═3S+2H 2O ；综上所述，本题正确答案：SO 2+2H 2S═3S+2H 2O ；（4）A 、D 为固体单质且不同主族，B 、C 为氧化物，Mg 与CO 2反应符合转化关系，反应方程式为：2Mg+CO 22MgO+C ；综上所述，本题正确答案： 2Mg+CO 22MgO+C 。

6．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X ＞Y ，且甲过量，Y 是白色浑浊，则Y 是__________，乙是__________。