Question

【题目】欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成，探究过程如图所示．（已知：碳酸不能溶解Al（OH）3沉淀）

（1）用滤渣制备粗硅的化学反应方程式为
（2）下列说法正确的是
a．酸性：H2CO3＞H2SiO3b．结合质子的能力：CO32﹣＞AlO2﹣＞HCO3﹣
c．稳定性：H2O＞CH4＞SiH4d．离子半径：O2﹣＜Al3+
（3）滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是 ， 通过现象说明此矿山中不含Al2O3
（4）该矿石和稀HNO3发生氧化还原反应的离子方程式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）2C+SiO2 Si+2CO↑
（2）ac
（3）SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；无色溶液中通入CO2无白色沉淀生成
（4）3FeCO3+10H++NO3﹣=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O
【解析】解：矿石中加入稀硝酸生成气体、可溶性物质，同时又溶性物质生成，生成气体说明含有FeCO3 ， SiO2不溶于稀硝酸，通过实验现象说明含有SiO2 ， 向滤渣中加入NaOH溶液得到无色滤液，二氧化硅和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中加入稀盐酸生成硅酸胶体沉淀；滤液中加入NaOH溶液得到红褐色沉淀说明滤液中含有铁离子，向无色滤液中通入二氧化碳没有沉淀，说明无色滤液中不含偏铝酸钠，则矿石中不含Al2O3 ， （1）滤渣为二氧化硅，二氧化硅和C在高温下反应生成Si，反应方程式为2C+SiO2 Si+2CO↑，
所以答案是：2C+SiO2 Si+2CO↑；（2）a．非金属性：C＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故a正确；
b．酸性：H2CO3＞HCO3﹣＞Al（OH）3 ， 对应的酸越强，则酸根离子得到质子的能力越弱，则结合质子能力：AlO2﹣＞CO32﹣＞HCO3﹣ ， 故b错误；
c．非金属性O＞C＞Si，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故c正确；
d．两种离子核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则O2﹣＞Al3+ ， 故d错误；
所以答案是：ac；（3）二氧化硅和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；偏铝酸钠溶液能和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，该流程图中无色溶液中通入二氧化碳没有白色沉淀生成，说明不含氧化铝，
所以答案是：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O； 无色溶液中通入CO2无白色沉淀生成；（4）该矿石和稀HNO3发生氧化还原反应为碳酸亚铁和硝酸的反应，生成铁离子、二氧化碳、NO和水，反应方程式为3FeCO3+10H++NO3﹣=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O，所以答案是：3FeCO3+10H++NO3﹣=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O．