Question

11．如圖所示物質的轉化關系中，A是一種固體單質，E是一種白色沉淀．請回答下列問題：
（1）B的化學式是SiO₂，目前B已被用作光導纖維的主要原料．
（2）B和a溶液反應的離子方程式是SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O．
（3）A和a溶液反應的離子方程式是Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑．
（4）C和過量的鹽酸反應的離子方程式SiO₃^2-+2H⁺═H₂SiO₃↓．

Answer 1

分析 根據題給信息和框圖，B是A的氧化物，本題“突破口”是C中加入過量HCl產生不溶于鹽酸的白色沉淀，則E可能是硅酸或氯化銀，若E是氯化銀，則C是硝酸銀，A為銀，則根據已有知識，銀可以與硝酸反應生成硝酸銀，而銀與硝酸反應能生成三種產物，不符合框圖中物質間的轉化關系．則E只能為硅酸，則C為硅酸鹽，A為硅，a溶液為強堿的水溶液，進一步推出B為二氧化硅．推知E為硅酸，A是Si，代入題目驗證，a溶液是強堿（如NaOH）溶液或HF溶液，而Si和SiO₂與NaOH溶液反應均生成Na₂SiO₃．Na₂SiO₃與過量鹽酸反應生成NaCl和H₂SiO₃白色沉淀：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O，與題意相符．Si和SiO₂與HF溶液反應均生成SiF₄，SiF₄與鹽酸不反應．因此A是Si，B是SiO₂，C是Na₂SiO₃（或K₂SiO₃），D是H₂O，E是H₂SiO₃，F是H₂，a是NaOH（或KOH），以此解答該題．

解答 解：C中加入過量HCl產生不溶于鹽酸的白色沉淀，推知E可能是硅酸A可能是Si，代入題目驗證，a溶液是強堿（如NaOH）溶液或HF溶液，而Si和SiO₂與NaOH溶液反應均生成Na₂SiO₃．Na₂SiO₃與過量鹽酸反應生成NaCl和H₂SiO₃白色沉淀：H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O，與題意相符．Si和SiO₂與HF溶液反應均生成SiF₄，SiF₄與鹽酸不反應．因此A是Si，B是SiO₂，C是Na₂SiO₃（或K₂SiO₃），D是H₂O，E是H₂SiO₃，F是H₂，a是NaOH（或KOH），
（1）B為二氧化硅，化學式為：SiO₂，用作制造光導纖維的主要原料；
故答案為：SiO₂；光導纖維；
（2）B和a溶液反應是二氧化硅和氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉和水，反應的離子方程式是：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
故答案為：SiO₂+2OH^-═SiO₃^2-+H₂O；
（3）A和a溶液反應是硅和氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉和氫氣，反應的離子方程式是：Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑；
故答案為：Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑；
（4）C和過量的鹽酸反應是硅酸鈉和過量鹽酸反應生成硅酸沉淀，反應的離子方程式是：SiO₃^2-+2H⁺═H₂SiO₃↓；
故答案為：SiO₃^2-+2H⁺═H₂SiO₃↓．

點評 本題考查物質轉化關系的分析判斷，物質性質的應用，本題應抓住框圖中的轉化關系，以題設條件C+過量鹽酸-→E（白色沉淀）為突破口進行推斷，并結合已有知識進行設定與推測，題目難度中等．