Question

9．A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质．它们之间有如下的反应关系：
（1）若A是当前最常用的太阳能转换为电能的材料．B是光导纤维的主要成分，C的水溶液俗称水玻璃，D为硅酸．则：元素A在周期表中的位置是第三周期IVA族．写出反应③的化学方程式SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O．
（2）若A是空气中含量最多的气体，B气体用于工业制硝酸，D是红棕色气体．写出反应③的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O实验室检验B气体的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近气体，试纸变蓝则说明该气体为NH₃或者用玻璃棒蘸浓盐酸靠近气体，出现白烟则说明该气体为NH₃．
（3）若D物质是常见的两性氢氧化物，A是金属单质，反应②③⑤均要用强碱溶液，反应④是通入过量的CO₂．则：
反应②的离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
反应⑤的离子方程式为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）若A是当前最常用的太阳能转换为电能的材料，C的水溶液俗称水玻璃，D为硅酸，则A为Si，C为Na₂SiO₃，B为SiO₂，反应②为Si与氢氧化钠反应转化为硅酸钠与氢气，反应③是二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水；
（2）若A是空气中含量最多的气体为N₂，B气体用于工业制硝酸，D是红棕色气体为NO₂，则C为NO，判断B为NH₃，据此书写化学方程式，B为氨气，是碱性气体，依据检验氨气的实验方法设计检验方法；
（3）若D物质是常见的两性氢氧化物，A为金属单质，反应②③⑤均要用强碱溶液，反应④是通入过量的CO₂，则D为Al（OH）₃，C为偏铝酸盐，A为Al，B为氧化铝．

解答 解：（1）若A是当前最常用的太阳能转换为电能的材料，C的水溶液俗称水玻璃，D为硅酸，则A为Si，C为Na₂SiO₃，B为SiO₂，硅的原子序数为14，原子核外3个电子层，最外层4个电子，位于周期表中第三周期IVA族，反应③是二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水，反应方程式为：SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，
故答案为：第三周期IVA族；     SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（2 ）若A是空气中含量最多的气体为N₂，B气体用于工业制硝酸，D是红棕色气体为NO₂，则C为NO，判断B为NH₃，反应③的化学方程式是氨气的催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4 NH₃+5 O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$   4 N O+6 H₂O，实验室检验B气体的方法是：用湿润的红色石蕊试纸靠近气体，试纸变蓝则说明该气体为NH₃或者用玻璃棒蘸浓盐酸靠近气体，出现白烟则说明该气体为NH₃ ，
故答案为：4 NH₃+5 O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$   4 N O+6 H₂O；用湿润的红色石蕊试纸靠近气体，试纸变蓝则说明该气体为NH₃或者用玻璃棒蘸浓盐酸靠近气体，出现白烟则说明该气体为NH₃ ；
（3 ）  若D物质是常见的两性氢氧化物，A为金属单质，反应②③⑤均要用强碱溶液，反应④是通入过量的CO₂，则D为Al（OH）₃，C为偏铝酸盐，A为Al，B为氧化铝，则：反应②的离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑，反应③为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，反应④的离子方程式为：AlO₂^-+2H₂O+CO₂═Al（OH）₃↓+HCO₃^-，反应⑤为Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2 H₂O，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2 H₂O．

点评 本题考查无机物推断，涉及Al、Si、N元素化合物性质，需要学生熟练掌握元素化合物性质，题目难度中等．