Question

13．單質硅由于其成熟的生產工藝，豐富的生產原料及優異的性能被廣泛用于電子行業及太陽能電池的生產等，在二氧化碳氛圍中通過利用金屬鈉來還原二氧化硅可在較低的溫度條件下得到硅，同時生成一種鹽X，這相比起現有的生產工藝具有節約能耗的優勢．
（1）寫出上述制備硅的化學反應方程式SiO₂+4Na+2CO₂=2Na₂CO₃+Si．
（2）二氧化硅與二氧化碳物理性質差別很大，原因是二氧化硅是原子晶體，二氧化碳是分子晶體．
（3）鹽X的溶液能與Al₂（SO₄）₃溶液反應生成一種白色沉淀和氣體．寫出此反應的離子反應方程式3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）在二氧化碳氛圍中通過利用金屬鈉來還原二氧化硅可在較低的溫度條件下得到硅，同時生成一種鹽X，X是碳酸鈉，所以反應的化學方程式為：SiO₂+4Na+2CO₂=2Na₂CO₃+Si；
（2）根據二氧化硅和二氧化碳的結構判斷其物理性質；
（3）Na₂CO₃與Al₂（SO₄）₃發生相互促進的水解反應生成二氧化碳和氫氧化鋁，由此分析解答．

解答 解：（1）在二氧化碳氛圍中通過利用金屬鈉來還原二氧化硅可在較低的溫度條件下得到硅，同時生成一種鹽X，X是碳酸鈉，所以反應的化學方程式為：SiO₂+4Na+2CO₂=2Na₂CO₃+Si，故答案為：SiO₂+4Na+2CO₂=2Na₂CO₃+Si；
（2）二氧化硅是原子晶體，固體二氧化碳是分子晶體，所以二氧化硅和二氧化碳在物理性質上有很大差別，故答案為：二氧化硅是原子晶體，二氧化碳是分子晶體；（3）Na₂CO₃與Al₂（SO₄）₃發生相互促進的水解反應生成二氧化碳和氫氧化鋁，離子反應方程式為：3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，故答案為：3CO₃^2-+2Al³⁺+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑．

點評 本題考查了方程式的書寫和二氧化硅的性質，把握雙水解反應、明礬凈水原理為解答的關鍵，注意根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，題目難度不大．