Question

（Ⅰ）几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示．（注意：在溶液中观察到硅酸沉淀实际上是H₄SiO₄，H₄SiO₄在空气中易失水形成H₂SiO₃）试判断：
（1）写出下列几种物质的化学式：
A

 

，B

 

，C

 

，
D

 

，E

 

，F

 

．
（2）写出下列反应的化学方程式：
①B→A

 

．
②B→E

 

．
（3）写出下列溶液中反应的离子方程式：
①A→D

 

．
②D→F

 

．
（Ⅱ）向20mL 2mol?L^-1 AlCl₃溶液中，加入30mL NaOH溶液，充分反应后，得0.78g沉淀，NaOH溶液的物质的量浓度是

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：无机物的推断,硅和二氧化硅

专题：推断题,碳族元素

分析：（Ⅰ）都是含硅元素的物质，D中通入CO₂得F，F高温强热得B，就可以推断D为Na₂SiO₃、F为H₄SiO₄，C为H₂SiO₃，B为SiO₂，E为CaSiO₃，依此类推：SiO₂与炭混合强热得A，则A为Si，验证符合转化关系；
（Ⅱ）AlCl₃的物质的量=0.02L×2mol/L=0.04mol，与NaOH反应完全转化为Al（OH）₃，可得Al（OH）₃为0.04mol，而实际得到 Al（OH）₃为

0.78g

78g/mol

=0.01mol＜0.04mol，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，NaOH存在两种情况，一是NaOH不足，部分Al³⁺转化为Al（OH）₃，二是Al³⁺全转化为Al（OH）₃后，Al（OH）₃部分溶解，以此计算．

解答： 解：（Ⅰ）（1）都是含硅元素的物质，D中通入CO₂得F，F高温强热得B，就可以推断D为Na₂SiO₃、F为H₄SiO₄，C为H₂SiO₃，B为SiO₂，E为CaSiO₃，依此类推：SiO₂与炭混合强热得A，则A为Si，验证符合转化关系，
故答案为：Si；SiO₂；H₂SiO₃；Na₂SiO₃；CaSiO₃；H₄SiO₄
（2）①B→A的反应方程式为：SiO₂+2C

高温  .

Si+2CO↑，
故答案为：SiO₂+2C

高温  .

Si+2CO↑；
②B→E的反应方程式为：SiO₂+CaCO₃

高温  .

CaSiO₃+CO₂↑，
故答案为：SiO₂+CaCO₃

高温  .

CaSiO₃+CO₂↑；
（3）①A→D发生反应：Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑，离子反应为Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑，
故答案为：Si+2OH^-+H₂O=SiO₃^2-+2H₂↑；
②D→F的反应离子方程式为：SiO₃^2-+CO₂+2H₂O═H₄SiO₄↓+CO₃^2-，
故答案为：SiO₃^2-+CO₂+2H₂O═H₄SiO₄↓+CO₃^2-；
（Ⅱ）AlCl₃的物质的量=0.02L×2mol/L=0.04mol，与NaOH反应完全转化为Al（OH）₃，可得Al（OH）₃为0.04mol，而实际得到 Al（OH）₃为

0.78g

78g/mol

=0.01mol＜0.04mol，
一是NaOH不足，部分Al³⁺转化为Al（OH）₃，则：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
   0.03mol  0.01mol
故氢氧化钠溶液的物质的量浓度为

0.03mol

0.03L

=1mol/L；
二是Al³⁺全转化为Al（OH）₃后，Al（OH）₃部分溶解，则：
    Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
0.04mol 0.12mol  0.04mol
           Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
（0.04-0.01）mol   0.03mol
故氢氧化钠溶液的物质的量浓度为

0.12mol+0.03mol

0.03L

=5mol/L，
故答案为：1或5．

点评：本题考查无机物的推断、化学方程式有关计算，属于拼合型题目，（1）中掌握硅及其化合物之间转化是关键，（Ⅱ）根据沉淀的物质的量判断可能发生的反应是解题关键，侧重对学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等．