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.doc

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

一、硅及其化合物

1．A、B、C、D、E五种物质之间的相互转换关系如图所示。已知：A为单质，可用于制造计算机芯片，E为无色有毒气体。

回答下列问题：

（1）B在物质分类上属于___(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。

（2）反应①的化学方程式为___。

（3）反应②的化学方程式为___。

（4）在D的溶液中通入过量CO2气体的离子方程式为___。

【答案】酸性氧化物SiO2+2CSi+2CO↑SiO2+CaOCaSiO3SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓

【解析】

【分析】

A为单质，可用于制造计算机芯片，则A为Si，E为无色有毒气体，结合转化关系可知，B为SiO2，SiO2与碳反应生成Si、CO，所以E为CO；SiO2与CaO反应生成C为CaSiO3；SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和水。据此解答。

【详解】

（1）B为SiO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故答案为：酸性氧化物；

（2）反应①是SiO2与C反应生成Si、CO，其化学反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为：SiO2+2CSi+2CO↑；

（3）反应②是SiO2与CaO反应生成CaSiO3，其化学反应方程式为：SiO2+CaOCaSiO3，故答案为：SiO2+CaOCaSiO3；

（4）D为Na2SiO3，其溶液中通入过量CO2，其化学反应方程式为：Na2SiO3+2H2O+2CO2＝2NaHCO3+H2SiO3↓，其离子方程式为：SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓，故答案为：SiO32-+2H2O+2CO2=2HCO3-+H2SiO3↓。

2．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·SiO2SiO2＋2OH－=SiO32－＋H2OSiO2＋2CSi＋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＋2CSi＋2CO↑。

3．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140g·mol－1)和H2，写出该反应的化学方程式__________。

【答案】Mg2SiMg2++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=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SiH4；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=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:=2:1，应为Mg2Si，据此分析作答。

【详解】

（1）依据上述分