Question

下列各单质（A、B、C）和化合物（甲、乙、丙、丁）之间有以下的转化关系，而且各单质和化合物的组成元素皆为短周期元素．试推断各化合物的化学式为：

甲________、乙________、丙________、丁________．

Answer 1

SiO₂    Na₂SiO₃    H₂O    H₂SiO₃
分析：A能和氢氧化钠溶液发生置换反应，则A铝或硅，
当A是铝时，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，C是单质，所以C是氢气，乙是偏铝酸钠，铝和B反应生成甲，甲能和氢氧化钠溶液反应，氧化铝能和氢氧化钠溶液反应，所以B是氧气，甲是氧化铝，则丙是水，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝受热分解生成氧化铝，所以符合转化关系；
当A是硅时，硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，所以乙是硅酸钠，C是氢气，硅和B反应生成甲，甲能和氢氧化钠溶液反应，则甲是酸性氧化物，所以B是氧气，甲是二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，所以丙是水，硅酸钠和二氧化碳反应生成硅酸，硅酸受热分解生成二氧化硅．
解答：A能和氢氧化钠溶液发生置换反应，则A铝或硅，
当A是铝时，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，C是单质，所以C是氢气，乙是偏铝酸钠，铝和B反应生成甲，甲能和氢氧化钠溶液反应，氧化铝能和氢氧化钠溶液反应，所以B是氧气，甲是氧化铝，则丙是水，偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝受热分解生成氧化铝；
当A是硅时，硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和氢气，所以乙是硅酸钠，C是氢气，硅和B反应生成甲，甲能和氢氧化钠溶液反应，则甲是酸性氧化物，所以B是氧气，甲是二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，所以丙是水，硅酸钠和二氧化碳反应生成硅酸，硅酸受热分解生成二氧化硅，
通过以上分析知，甲为SiO₂，乙为Na₂SiO₃，丙为H₂O，丁为H₂SiO₃，（或甲为Al₂O₃，乙为NaAlO₂，丙为H₂O，丁为Al（OH）₃），
故答案为：SiO₂；Na₂SiO₃；H₂O；H₂SiO₃（或甲为Al₂O₃，乙为NaAlO₂，丙为H₂O，丁为Al（OH）₃）．
点评：本题考查了物质的推断，明确物质的性质及其转化关系是解本题关键，采用正逆相结合的方法进行推断，难度较大．