高考化学易错题专题训练-硅及其化合物推断题练习题一、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-。
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？_____________________。
(3)写出D→C反应的化学方程式：_____________________。
(4)写出E→D反应的化学方程式：_____________________。
【答案】SiCl4SiO2H2SiO3粗硅提纯SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O H2SiO3SiO2＋H2O 【解析】【分析】B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为 SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题。
【详解】B是一种单质,其余物质都是含有B元素的化合物,B的结构类似金刚石，则B属于原子晶体,结合转化关系可以知道B为Si元素，而D为B的氧化物,则D是SiO2，A为 SiCl4，C是一种钠盐,则C是Na2SiO3，E是C对应的酸，则E是H2SiO3，(1)由以上分析可以知道A为SiCl4,D为SiO2,E为H2SiO3；因此，本题正确答案是: SiCl4，SiO2，H2SiO3。
(2)四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢，硅与氯气反应生成四氯化硅，因此A和B的互变实际意义是粗硅提纯；因此，本题正确答案是：粗硅提纯；(3)二氧化硅和NaOH溶液反应生成硅酸钠,方程式为SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O；因此，本题正确答案是: SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。
(4) H2SiO3不稳定,加热分解可生成SiO2,方程式为H2SiO3SiO2＋H2O；因此，本题正确答案是: H2SiO3SiO2＋H2O。
【点睛】硅能够与氧气反应生成二氧化硅，硅酸加热分解产生二氧化硅；二氧化硅不溶于水，也不与水反应，不能用二氧化硅与水直接反应制备硅酸，因此要制备硅酸，可以先把二氧化硅溶于强碱溶液中，然后加入强酸，可以得到白色胶状沉淀硅酸。
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．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-。
【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。
5．某固体混合物X可能由Na2O2、Al2O3、Fe2O3、 Cu 、SiO2中的一种或几种物质组成。
为确定X的成分，进行了如下三个实验。
分析并回答下列问题：（1）由实验①可得出的结论为：_______。
（2）步骤Ⅰ所发生反应的离子方程式为：__________，________。
反应Ⅱ涉及固体质量变化的化学方程式为：_________。
（3）由步骤Ⅲ可得出的结论为：______。
（4）步骤Ⅳ所得蓝色溶液中阳离子为____。
（5）原混合物中各成分的质量之比是____。
（不必简化）【答案】混合物X中无Na2O2 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+SiO2+2NaOH=Na2SiO3+ H2O 混合物X中无Al2O3 H+、Cu2+、Fe2+ m(Fe2O3) : m（Cu）：m(SiO2)=3.2：3.2 ：3.0【解析】【分析】【详解】（1）由于Na2O2能与水反应生成NaOH和O2，实验①取4.7gX投入水中，有不溶物出现，过滤、洗涤、干燥、称量不溶物，其质量仍为4.7g，得出的结论是混合物X中无Na2O2。
（2）实验②向9.4gX中加入过量的盐酸得到蓝色溶液和4.92g固体，该蓝色溶液中含Cu2+，但Cu与HCl不反应，所以X中必有Fe2O3和Cu，步骤I中所发生反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；向4.92g固体中加入过量NaOH，固体减少4.92g-1.92g=3.0g，减少的固体为SiO2，9.4gX中含3.0gSiO2，反应II涉及固体质量变化的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。