高考化学——硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含详细答案.docx

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1、高考化学——硅及其化合物推断题的综合压轴题专题复习含详细答案一、硅及其化合物1．绿矾(FeSO?7HO)可用做净水剂、除草剂等。某研究小组测定了硫酸矿焙烧后的烧渣中42主要成分(Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其它杂质)的含量并制备了绿矾，流程如下：请回答下列问题：(1)溶液A中含有的阴离子主要有AlO2-、SiO32-和______。(2)试剂C是______。(3)③中反应的离子方程式是_______、_______。(4)烧渣中Fe2O3、Al2O3和SiO2的物质的量之比是______。【答案】OH-稀硫酸3+2++2+2Fe+2Fe

2、=3FeFe+2H=Fe+H↑5：5：1【解析】【分析】烧渣主要成分为Fe23232232O、AlO和SiO，与过量NaOH溶液混合，AlO和SiO反应产生NaAlO、NaSiO进入溶液A中，FeO不能反应进入滤渣，然后过滤得到的固体B为FeO3223232为8.0g，溶液A中含有Na+、AlO2-、SiO32-和OH-，加入过量盐酸，AlO2-转化为Al3+，SiO32-反应形成H2SiO3沉淀，发生反应的离子反应方程式为OH-+H+=H2O、AlO2-+4H+=Al3++2H2O、SiO32-+2H+=H2SiO3↓，然后过滤得到的固体F为H2S

3、iO3沉淀，灼烧H2SiO3脱水分解得SiO2为0.6g；固体B为Fe2O3，向其中加过量试剂C溶解，因为要制备FeSO4?7H2O，所以试剂C为稀硫酸，发生反应Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，所得溶液D为硫酸铁和过量稀硫酸的混合溶液，再加试剂E将三价铁还原成二价铁，则试剂E为Fe单质，最后将硫酸亚铁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，据此分析。【详解】(1)通过以上分析知，溶液A中含有的阴离子主要有AlO2-、SiO32-和OH-；(2)固体B为FeO，向其中加入HSO反应产生Fe(SO)，再向该溶液中加入Fe粉，还原2324243

4、得到FeSO4溶液，因此试剂C是稀硫酸；(3)③是Fe单质与Fe(SO)反应产生FeSO溶液，及与过量的HSO反应产生FeSO和H，24342442其中反应的离子方程式是3+2++2+Fe+2Fe=3Fe、Fe+2H=Fe+H2↑；(4)通过以上分析知FeO为8.0g，，固体G是SiO，由于在反应过程中Si元素没有损失，232所以根据Si元素守恒，可知原混合物中含有SiO2为0.6g，则原混合物中23AlO质量为m(AlO)=13.7g-8.0g-0.6g=5.1g，则烧渣中FeO、AlO和SiO的物质的量之比n(FeO)：232323223n(Al

5、2O3)：n(SiO2)=8.0：5.1：0.6=0.05：0.05：0.01=5：5：1。16010260【点睛】本题考查物质制备，明确流程图中发生的反应及物质分离提纯方法是解答本题关键，掌握元素的Al、Fe、Si元素的单质及化合物的性质是解题的基础，侧重考查学生分析推断及综合应用能力。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

6、________________。(2)反应①的化学方程式为_______________________________________。(3)反应④的离子方程式为_____________________________________。(4)HCO的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：23_______________________________。【答案】SiO22323442＋2CSi＋2CO↑Si＋－＋NaSiOHSiO(或HSiO)SiO2OH232-＋2H2↑32-＋CO222332-32-＋2CO2＋HO===SiOSiO＋HO

7、===HSiO↓＋CO(或SiO2233-2HO===HSiO↓＋2HCO)【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+SiOSi+2CO↑

8、；（3）反应④的离子方程式为Si+2OH-+H2O＝SiO32-+2H2↑；（4）H2CO3的酸性强于H2S