Question

8．A、B、C、D、E五種物質中均含有同一種非金屬元素，它們能發生如圖所示的轉化關系，該元素（用R）表示）的單質能與NaOH溶液反應生成鹽（Na₂RO₃）和氫氣．
（1）寫出各物質的化學式：ASiO₂；CNa₂SiO₃．
（2）寫出反應①的化學方程式2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2．
（3）寫出反應④的離子方程式：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑．
（4）寫出反應⑤的離子方程式SiO₃^2-+Ca²⁺=CaSiO₃↓．
（5）H₂CO₃的酸性強于E的酸性，請用離子方程式予以證明：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

Answer 1

分析 非金屬單質R能與NaOH溶液反應生成鹽（Na₂RO₃）和氫氣，則R為Si元素，由轉化關系可知D為Si，A為SiO₂，B為CaSiO₃，C為Na₂SiO₃，E為H₂SiO₃，結合對應物質的性質以及題目要求解答該題．

解答 解：非金屬單質R能與NaOH溶液反應生成鹽（Na₂RO₃）和氫氣，則R為Si元素，由轉化關系可知D為Si，A為SiO₂，B為CaSiO₃，C為Na₂SiO₃，E為H₂SiO₃，
（1）由以上分析可知A為SiO₂，C為Na₂SiO₃，故答案為：SiO₂；Na₂SiO₃；
（2）反應①的化學方程式為2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO，根據方程式可知，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1：2，
故答案為：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO；1：2；
（3）反應④的離子方程式為Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，故答案為：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑；
（4）反應⑤的離子方程式為SiO₃^2-+Ca²⁺=CaSiO₃↓，故答案為：SiO₃^2-+Ca²⁺=CaSiO₃↓；
（5）H₂CO₃的酸性強于H₂SiO₃的酸性，可在硅酸鈉溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可說明，反應的離子方程式為SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案為：SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

點評 本題以硅為載體考查了無機物的推斷，為高考常見題型，側重于學生的分析能力的考查，根據硅、二氧化硅、硅酸鹽之間的轉化關系來分析解答，注意：二氧化硅和碳在高溫下反應生成CO而不是二氧化碳，為易錯點．