Question

11．某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性．它是以中学化学中常见物质为原料来生产的，图中C、M、K均含A元素，M的分子式为A（NH₂）₄；E为不含A 元素的氢化物，在空气中易形成白雾；G、F均为难溶于水的白色沉淀，H为氧化物，J为气体；其余物质均为中学化学中常见物质．（提示：NH₃和H₂O的化学性质在某些方面相似）

请回答下列问题：
（1）写出指定物质的化学式：ASi，CSiCl₄，FH₂SiO₃．
（2）K的化学式为Si₃N₄．
（3）写出图中下列序号的化学方程式：
反应④Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；
反应⑤SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O．
（4）写出图中反应⑥的离子方程式：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

Answer 1

分析 根据题中各物质转化关系，F受热失去水得H，H能与氢氧化钠反应生成I，I与过量的二氧化碳反应生成F，说明F为弱酸且能受热分解，结合化合物M中A可形成四个价键知：A元素为四价元素，C、M、K均含A元素，K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性，所以可推断为Si₃N₄，G、F均为难溶于水的白色沉淀，H为氧化物，结合转化关系可以确定A为Si，H为SiO₂，I为Na₂SiO₃，则F为H₂SiO₃，E为不含A 元素的氢化物，在空气中易形成白雾，E与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的沉淀G，则E为HCl，G为AgCl，故C为SiCl₄，B为Cl₂；A与氢氧化钠反应生成J和I，J为气体，则J为H₂，结合推断出的物质进行分析解答问题．

解答 解：根据题中各物质转化关系，F受热失去水得H，H能与氢氧化钠反应生成I，I与过量的二氧化碳反应生成F，说明F为弱酸且能受热分解，结合化合物M中A可形成四个价键知：A元素为四价元素，C、M、K均含A元素，K由两种非金属元素组成，它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特性，所以可推断为Si₃N₄，G、F均为难溶于水的白色沉淀，H为氧化物，结合转化关系可以确定A为Si，H为SiO₂，I为Na₂SiO₃，则F为H₂SiO₃，E为不含A 元素的氢化物，在空气中易形成白雾，E与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的沉淀G，则E为HCl，G为AgCl，故C为SiCl₄，B为Cl₂；A与氢氧化钠反应生成J和I，J为气体，则J为H₂，
（1）根据上面的分析可知，A为Si，C为SiCl₄，F为H₂SiO₃，故答案为：Si；SiCl₄；H₂SiO₃；
（2）根据上面的分析可知，K的化学式为Si₃N₄，故答案为：Si₃N₄；
（3）反应④的化学方程式为Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑，反应⑤的化学方程式为SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，
故答案为：Si+2NaOH+H₂O=Na₂SiO₃+2H₂↑；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（4）图中反应⑥的离子方程式为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，故答案为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-．

点评 本题考查了物质转化关系的性质应用和判断，主要考查硅及其化合物的性质变化，利用题给条件，结合特征反应和特征转化进行分析推断是解题关键．