Question

9．SiO₂是沙的主要成份，SiO₂中硅元素的化合价为+4；工业上制取粗硅的化学方程为：SiO₂+2C═Si+2R，R的化学式为CO；这个反应属于什么反应类型置换反应；SiO₂与NaOH反应和CO₂与NaOH反应的反应相近，已知CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，请写出SiO₂与NaOH反应的化学方程式SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．

Answer 1

分析 根据在化合物中正负化合价代数和为零，结合SiO₂的化学式进行解答；由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物R的化学式；根据题意，SiO₂与碱反应和CO₂与碱反应的反应产物相近，故可仿照CO₂与碱反应的反应书写SiO₂与NaOH反应的化学方程式．

解答 解：根据在化合物中正负化合价代数和为零，氧元素显-2，设硅元素的化合价是x，可知SiO₂中硅元素的化合价：x+（-2）×2=0，则x=+4．
根据反应的化学方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2R，反应物中Si、O、C原子个数分别为1、2、2，反应后的生成物中Si、O、C原子个数分别为1、0、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X中含有2个碳原子和2个氧原子，则每个X分子由1个碳原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为CO．根据置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应，可知该反应属于置换反应；
根据题意，SiO₂与碱反应和CO₂与碱反应的反应产物相近，则二氧化硅能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．
故答案为：+4；CO；置换反应；SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．

点评 本题难度不大，掌握利用化合价的原则计算指定元素的化合价的计算、利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式的方法等是正确解题的关键．