Question

9．A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，他们能发生如图所示的转化关系，该元素（用R表示）的单质能与NaOH溶液反应生成盐（Na₂RO₃）和氢气．

请回答下列问题：
（1）写出各物质的化学式：ASiO₂；BCaSiO₃；CNa₂SiO₃；DSi；EH₂SiO₃．
（2）写出反应①的化学方程式：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2．
（3）写出反应④的离子方程式：Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑．
（4）写出反应⑤的离子方程式：SiO₃^2-+Ca²⁺=CaSiO₃↓．
（5）H₂CO₃的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

Answer 1

分析 非金属单质R能与NaOH溶液反应生成盐（Na₂RO₃）和氢气，则R为Si元素，由转化关系可知D为Si，A为SiO₂，B为CaSiO₃，C为Na₂SiO₃，E为H₂SiO₃，结合对应物质的性质以及题目要求解答该题．

解答 解：（1）由以上分析可知A为SiO₂，B为CaSiO₃，C为Na₂SiO₃，D为Si，E为H₂SiO₃，故答案为：SiO₂；CaSiO₃；Na₂SiO₃；Si；H₂SiO₃；
（2）反应①的化学方程式为2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，根据方程式可知，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
故答案为：2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO；1：2；
（3）反应④的离子方程式为Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，故答案为：Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑；
（4）反应⑤的离子方程式为SiO₃^2-+Ca²⁺=CaSiO₃↓，故答案为：SiO₃^2-+Ca²⁺═CaSiO₃↓；
（5）H₂CO₃的酸性强于H₂SiO₃的酸性，可在硅酸钠溶液中通入二氧化碳，如生成硅酸沉淀，可说明，反应的离子方程式为SiO₃^2-+CO₂+H₂O=H₂SiO₃↓+CO₃^2-，
故答案为：SiO₃^2-+CO₂+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．

点评 本题以硅为载体考查了无机物的推断，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，根据硅、二氧化硅、硅酸盐之间的转化关系来分析解答，注意：二氧化硅和碳在高温下反应生成CO而不是二氧化碳，为易错点．