化学硅及其化合物推断题的专项培优练习题含答案一、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．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．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﹣═Si O32﹣+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═Si O32﹣+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↓。
4．下图是化学中部分常见的氧化物和单质的转化关系。
其中，氧化物f是制造光导纤维的重要原料，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质。
回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：单质F________，氧化物d________。
(2)写出下列反应的化学方程式：①_____________________________________________；④_____________________________________________。
【答案】Si H2O2Mg＋CO2C＋2MgO C＋H2O(g)CO＋H2【解析】【分析】氧化物f是制造光导纤维的重要原料，f是SiO2，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质，c是Fe3O4，以此为突破口推出五个置换反应。
【详解】氧化物f是制造光导纤维的重要原料，f是SiO2，氧化物c是一种具有磁性的黑色物质，c 是Fe3O4，反应①2Mg＋CO2C＋2MgO，反应②Fe3O4＋2C2CO2＋3Fe，反应③3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，反应④C＋H2O(g)CO＋H2，反应⑤2C＋SiO2Si＋2CO。
（1）根据反应⑤物质的化学式：单质F为Si，结合反应③④氧化物d为H2O 。
（2）反应①和④的化学方程式：①2Mg＋CO2C＋2MgO ④C＋H2O(g)CO＋H2。
5．下图中的A~H是中学化学中常见的八种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、F、H都含有同一种元素；B、D、E为单质，其他为化合物，常温常压下C为无色液体，D、E为气体；H的晶体熔点高、硬度大、闪烁着晶莹的光泽。
A~H之间的转化关系如图所示。
（1）C的化学式为__________________、A的电子式为_____________；（2）A、B的混合物加C后，可能发生的反应的化学方程式为___________________________、_____________________________________；（3）向F溶液中逐渐滴入盐酸直至过量，若看到的现象是先出现白色沉淀后沉淀消失，写出符合现象的离子方程式______________________________________，与之对应的D、E恰好完全反应生成C时A与B的物质的量之比为：________；【答案】H2O 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑（或2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑） AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 3：2【解析】【分析】常温常压下C为无色液体，且D、E两种气体经点燃得到C，则C为H2O，D、E为H2和O2。
根据H的性质，可以推出H为SiO2（石英）或Al2O3（刚玉）。
B、H含有同一物质，且B为单质，则B为Si或Al。
和H2O放出O2的物质是Na2O2，则A为Na2O2。
Na2O2和H2O反应后，生成NaOH可以和别的物质反应生成H2等。
从A、B和A、H的反应可以判断，D为H2，E为O2。
当 H为Al2O3时，B为Al，F、G为NaOH、NaAlO2；当H为SiO2时，B为Si，F、G为Na2SiO3、NaOH。
【详解】（1）经分析，C为H2O，A为Na2O2，其电子式为：；（2）当B为Si时，该反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑；当B为Al时，该反应为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；（3）向F中滴加过量盐酸，先是有白色沉淀生成，然后沉淀消失，则F为NaAlO2，离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O；B为Al，D为H2，E为O2，若D、E恰好完全反应，设n(O2)=1mol，则n(H2)=2mol，则n(Na2O2)=2mol，n(Al)=43mol，则n(Na2O2)：n(Al)=3：2。
6．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。
