Question

有三種透明、不溶于水的堅(jiān)硬固體。A固體在氧氣中完全燃燒只得到一種無色無味氣體，此氣體能使澄清石灰水變渾濁，標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得此氣體的密度是氧氣密度的1.375倍。B固體能溶于熱的苛性鈉溶液，再往該溶液中加入過量鹽酸時(shí)，析出白色沉淀，此沉淀是一種比H₂CO₃還弱的酸，干燥后為不溶于水的白色粉末。B與石灰石、純堿按一定比例混合加熱后，能得到C，C在高溫時(shí)軟化，無固定熔點(diǎn)。根據(jù)以上事實(shí)，判斷A、B、C各為何物，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

Answer 1

A為金剛石、B為石英、C為普通玻璃。有關(guān)的化學(xué)方程式如下：

C＋O₂ CO₂，CO₂＋Ca(OH)₂＝CaCO₃↓＋H₂O； SiO₂＋2NaOH＝Na₂SiO₃＋H₂O；

Na₂SiO₃＋2HCl＋H₂O＝H₄SiO₄↓＋2NaCl； H₄SiO₄＝H₂SiO₃＋H₂O；

CaCO₃＋SiO₂CaSiO₃＋CO₂↑； SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑

解析:

A物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生氣體的相對分子質(zhì)量為：32×1.375＝44。結(jié)合它無色無味且使澄清石灰水變渾濁的性質(zhì)，可推斷此氣體為CO₂，又因?yàn)锳為透明不溶于水的堅(jiān)硬固體，故可判斷A為金剛石。方程式為： C＋O₂ CO₂。

B物質(zhì)能與苛性鈉反應(yīng)，且所得溶液與鹽酸反應(yīng)生成一種比H₂CO₃還弱的酸，且這種酸是一種難溶于水的白色固體，故可判斷B為石英。相關(guān)方程式為： SiO₂＋2NaOH＝Na₂SiO₃＋H₂O； Na₂SiO₃＋2HCl＋H₂O＝H₄SiO₄↓＋2NaCl； H₄SiO₄＝H₂SiO₃＋H₂O。

C物質(zhì)由石灰石、純堿、B物質(zhì)（石英）混合加熱而制得，結(jié)合高溫時(shí)軟化且無固定熔點(diǎn)，判斷C物質(zhì)為普通玻璃。相關(guān)方程式為：SiO₂＋CaCO₃CaSiO₃＋CO₂↑；SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑。

本題考查有關(guān)SiO₂、Na₂SiO₃、H₂SiO₃以及玻璃等物質(zhì)的性質(zhì)以及推理判斷能力。其突破口是C高溫時(shí)軟化，無固定熔點(diǎn)，這是玻璃的特性，由此推知B可能為SiO₂是解題的關(guān)鍵。