Question

9．鐵、鋁、硅及其化合物在生產、生活中有廣泛的用途．試回答下列問題：
（1）常用作紅色油漆和涂料的鐵的氧化物是Fe₂O₃ （寫化學式）．將少量該氧化物溶于稀鹽酸中，并滴加幾滴KSCN溶液，再加入過量的鐵粉，振蕩，這時看到的現象是紅色褪去．
（2）“鋁粉”的俗稱為“銀粉”，皆因鋁粉色澤如銀．“銀粉”質輕，遇明火即炸，寫出反應的化學方程式4Al+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Al₂O₃．“銀粉”與燒堿溶液反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=+2AlO₂^-+3H₂↑．
（3）硅的原子結構示意圖為，水玻璃可用作木材防火劑，其主要成分是（寫化學式）Na₂SiO₃．寫出工業生產粗硅的化學方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．高溫條件下，二氧化硅、碳粉、氮氣以物質的量之比3：6：2反應可以生成氮化硅陶瓷（一種新型無機非金屬材料，具有耐高溫、耐磨、抗氧化等特性）和另一種氣體化合物，該反應的化學方程式為3SiO₂+2N₂+6C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+6CO．

Answer 1

分析 （1）氧化鐵俗稱鐵紅，是一種紅棕色的物質；三價鐵離子遇硫氰酸根離子顯紅色，鐵能還原鐵離子；
（2）“銀粉”質輕，遇明火即炸，為鋁和氧氣的反應Al和氧氣反應生成氧化鋁，鋁與燒堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（3）原子結構示意圖書寫：圓內數字為原子的質子數，符號表示電性，圓外的弧線為電子層，弧線上的數字為該層上的電子數，離圓最近的弧線表示第一層，依次向外為第二層、第三層等，據此書寫硅原子的原子結構示意圖；水玻璃為硅酸鈉的水溶液，工業生產粗硅，C與二氧化硅反應生成Si和CO；氮化硅化學式為Si₃N₄，氮氣可防止氧氣氧化氮化硅，二氧化硅、碳、氮氣以物質的量之比3：6：2反應生成兩種化合物，生成氮化硅和一氧化碳．

解答 解：（1）氧化鐵俗稱鐵紅，是一種紅棕色的物質，常用作紅色油漆和涂料，化學式為：Fe₂O₃ ，將少量該氧化物溶于稀鹽酸中，Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，并滴加幾滴KSCN溶液，Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，溶液后變成紅色，加入Fe粉反應為：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，此時溶液紅色褪去，
故答案為：Fe₂O₃ ；紅色褪去；
（2）“銀粉”質輕，遇明火即炸，為鋁和氧氣的反應：4Al+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Al₂O₃，Al與燒堿反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=+2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：4Al+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2Al₂O₃；2Al+2OH^-+2H₂O=+2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）硅原子的質子數為14，有3個電子層，第一電子層容納2個電子，第二電子層容納8個電子，最外層容納4個電子，原子結構示意圖為：，水玻璃是Na₂SiO₃的水溶液，工業生產粗硅，C與二氧化硅反應生成Si和CO，化學反應為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，二氧化硅、碳、氮氣以物質的量之比3：6：2反應生成兩種化合物，生成氮化硅和一氧化碳，反應的化學方程式為：3SiO₂+2N₂+6C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+6CO，
故答案為：；Na₂SiO₃；SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；3SiO₂+2N₂+6C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+6CO．

點評 本題考查元素化合物知識，涉及化學反應方程式及離子反應方程式的書寫，為高頻考點，掌握鐵、鋁、硅及其化合物知識為解答的關鍵，題目難度中等．