Question

石棉是一类具有压伸强度大、柔韧性强、耐热、耐高温、耐酸碱腐蚀，而且价格低廉的硅酸盐．石棉有毒，能使人患肺癌．有一种叫做矿青石棉，它的化学式为Na₂Fe₅Si₈O₂₂（OH）₂．
（1）该石棉中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数目是

6

个；
（2）式中铁元素的“平均化合价（或氧化数）”可视为

+2，+4或+

12

5

；
（3）将该石棉化的化学式改写为氧化物的形式：

Na₂O?3FeO?Fe₂O₃?8SiO₂?H₂O

；
（4）这种石棉属于传统的无机非金属材料，下列哪些不属于传统的无机非金属材料
A．光导纤维     B．水泥      C．耐高温的金属钛      D．氧化铝陶瓷    E．混凝土
（5）该石棉与酸或碱反应可以看作是各氧化物分别与酸或碱反应，若将这种石棉溶于足量的稀硝酸中，充分反应后过滤，滤渣主要是

SiO₂

，滤液中的盐类物质主要有

NaNO₃、Fe（NO₃）₃

（填化学式）．

Answer 1

分析：（1）除去钠、硅、氢的氧化物Na₂O、8SiO₂、H₂O之外，根据氧原子守恒剩余的氧全部和铁原子结合；
（2）钠元素的化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，硅元素化合价为+4价氢元素化合价为+1价，根据化合价规则确定铁元素的化合价；
（3）根据硅酸盐的氧化物表示方法的原则和写法，然后依据原子个数守恒和化合价不变进行分析；
（4）水泥、陶瓷、二氧化硅均是传统的无机非金属材料；
（5）二氧化硅和硝酸不反应，氧化钠、氧化铁能溶于强酸得到对应的盐，氧化亚铁溶于硝酸并被氧化为硝酸铁．

解答：解：（1）除去钠、硅、氢的氧化物Na₂O、8SiO₂、H₂O之外，根据氧原子守恒，剩余的氧为6个全部和铁原子结合，故答案为：6；
（2）钠元素的化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，硅元素化合价为+4价氢元素化合价为+1价，根据化合价规则，设铁的化合价为x，则1×2+5x+4×8-2×22-1×2=0，得x=2.4或

12

5

，确定铁元素的化合价为+2、+4或+

12

5

，故答案为：+2，+4或+

12

5

；
（3）根据硅酸盐的氧化物表示方法的原则和写法，结合原子个数守恒和化合价不变的思想，得Na₂O?3FeO?Fe₂O₃?8SiO₂?H₂O，故答案为：Na₂O?3FeO?Fe₂O₃?8SiO₂?H₂O；
（4）水泥、陶瓷、二氧化硅均是传统的无机非金属材料，故答案为：CD；
（5）二氧化硅和硝酸不反应，氧化钠、氧化铁、氧化亚铁能溶于强酸得到对应的盐，这种石棉溶于足量的稀硝酸中，所得滤渣主要是二氧化硅，滤液是氧化钠、氧化铁溶于强酸得到对应的盐NaNO₃、Fe（NO₃）₃，氧化亚铁溶于硝酸并被氧化为硝酸铁，故答案为：SiO₂；NaNO₃、Fe（NO₃）₃．

点评：本题主要考查了炭族元素的性质，综合性强，难度不大，可以根据所学知识解决．