Question

12．有天然透明晶体A是高熔点、高硬度的物质，A在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能和石灰石又能和纯碱反应，都放出气体B，A虽不能溶于强碱，却能溶于氢氟酸，并生产气体C，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，将气体B通入该溶液中去，能生成不稳定的白色胶状沉淀E，在干燥空气中，E失去部分水，得到白色粉末F，F加热后再重新生产A．
（1）试推断出A、B、C、D、E、F各是什么物质？写出其分子式（或化学式）
A：SiO₂  B：CO₂  C：SiF₄
D：Na₂SiO₃  E：H₄SiO₄  F：H₂SiO₃
（2）写出有关反应的化学方程式：
①SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑   ②SiO₂+CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑   ③SiO₂+4HF═SiF₄↑+2H₂O   ④SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O
⑤Na₂SiO₃+CO₂+2H₂O=Na₂CO₃+H₄SiO₄↓   ⑥H₄SiO₄=H₂SiO₃+H₂O   ⑦H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O．

Answer 1

分析 有天然透明晶体A是高熔点、高硬度的物质，A在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能和石灰石又能和纯碱反应，都放出气体B，A虽不能溶于强碱，却能溶于氢氟酸，并生产气体C，则A应为SiO₂，所以B为CO₂，C为SiF₄，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，则D为Na₂SiO₃，将气体B通入该溶液中去，能生成不稳定的白色胶状沉淀E，则E为H₄SiO₄，在干燥空气中，E失去部分水，得到白色粉末F为H₂SiO₃，F加热后再重新生产A，符合题中各物质的转化关系，据此答题．

解答 解：有天然透明晶体A是高熔点、高硬度的物质，A在纯氧中不能燃烧，但在高温时既能和石灰石又能和纯碱反应，都放出气体B，A虽不能溶于强碱，却能溶于氢氟酸，并生产气体C，则A应为SiO₂，所以B为CO₂，C为SiF₄，A和烧碱溶液反应生成D的水溶液，则D为Na₂SiO₃，将气体B通入该溶液中去，能生成不稳定的白色胶状沉淀E，则E为H₄SiO₄，在干燥空气中，E失去部分水，得到白色粉末F为H₂SiO₃，F加热后再重新生产A，符合题中各物质的转化关系，
（1）根据上面的分析可知，A为SiO₂，B为CO₂，C为SiF₄，D为Na₂SiO₃，E为H₄SiO₄，F为H₂SiO₃，
故答案为：SiO₂；CO₂；SiF₄；Na₂SiO₃；H₄SiO₄；H₂SiO₃；
（2）在上述过程中的有关反应的化学方程式依次为：①SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑； ②SiO₂+CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑；③SiO₂+4HF═SiF₄↑+2H₂O；   ④SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；  ⑤Na₂SiO₃+CO₂+2H₂O=Na₂CO₃+H₄SiO₄↓；⑥H₄SiO₄=H₂SiO₃+H₂O；⑦H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O，
故答案为：：①SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑； ②SiO₂+CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑；③SiO₂+4HF═SiF₄↑+2H₂O；   ④SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；  ⑤Na₂SiO₃+CO₂+2H₂O=Na₂CO₃+H₄SiO₄↓；⑥H₄SiO₄=H₂SiO₃+H₂O；⑦H₂SiO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiO₂+H₂O．

点评 本题考查无机物推断、元素化合物性质，主要涉及硅及其化合物的相关知识，重在考查分析能力和综合应用知识的能力，难度不大，注意对基础知识的掌握．