Question

5．為探究無機(jī)鹽X（僅含三種短周期元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn)：

請回答：
（1）X的化學(xué)式是Mg₂SiO₄．
（2）白色粉末溶于氫氧化鈉溶液的離子方程式是SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（3）高溫條件下白色粉末與焦炭發(fā)生置換反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式SiO₂+2C $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO．

Answer 1

分析 無機(jī)鹽X（僅含三種短周期元素），加入過量鹽酸溶解，離心分離得到不少膠狀物沉淀和無色溶液，白色膠狀沉淀為硅酸，白色沉淀充分灼燒得到白色粉末1.80g為SiO₂，物質(zhì)的量=$\frac{1.8g}{60g/mol}$=0.03mol，溶于氫氧化鈉溶液得到無色溶液為硅酸鈉溶液，說明無機(jī)鹽中含硅酸根離子或原硅酸根離子，物質(zhì)的量為0.03mol，若為硅酸根離子其質(zhì)量=0.03mol×76g/mol=2.28g，金屬質(zhì)量=4.20g-2.28g=1.92g，無色溶液中加入過量氫氧化鈉溶液生成白色沉淀則判斷為Mg（OH）₂，金屬離子物質(zhì)的量=0.06mol，質(zhì)量為0.06mol×24g/mol=1.44g，不符合，則為原硅酸根，物質(zhì)的量為0.03mol，質(zhì)量=0.03mol×92g/mol=2.76g，金屬質(zhì)量4.20g-2.76g=1.44g，物質(zhì)的量=$\frac{1.44g}{24g/mol}$=0.06mol，得到X為Mg₂SiO₄，據(jù)此分析回答問題；

解答 解：無機(jī)鹽X（僅含三種短周期元素），加入過量鹽酸溶解，離心分離得到不少膠狀物沉淀和無色溶液，白色膠狀沉淀為硅酸，白色沉淀充分灼燒得到白色粉末1.80g為SiO₂，物質(zhì)的量=$\frac{1.8g}{60g/mol}$=0.03mol，溶于氫氧化鈉溶液得到無色溶液為硅酸鈉溶液，說明無機(jī)鹽中含硅酸根離子或原硅酸根離子，物質(zhì)的量為0.03mol，若為硅酸根離子其質(zhì)量=0.03mol×76g/mol=2.28g，金屬質(zhì)量=4.20g-2.28g=1.92g，無色溶液中加入過量氫氧化鈉溶液生成白色沉淀則判斷為Mg（OH）₂，金屬離子物質(zhì)的量=0.06mol，質(zhì)量為0.06mol×24g/mol=1.44g，不符合，則為原硅酸根，物質(zhì)的量為0.03mol，質(zhì)量=0.03mol×92g/mol=2.76g，金屬質(zhì)量4.20g-2.76g=1.44g，物質(zhì)的量=$\frac{1.44g}{24g/mol}$=0.06mol，得到X為Mg₂SiO₄，
（1）X的化學(xué)式為，Mg₂SiO₄，
故答案為：Mg₂SiO₄；
（2）白色粉末溶于氫氧化鈉溶液的離子方程式是：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（3）高溫條件下白色粉末與焦炭發(fā)生置換反應(yīng)，是二氧化硅和碳高溫反應(yīng)生成硅和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO；

點(diǎn)評 本題考查了無機(jī)物性質(zhì)、化學(xué)式的計(jì)算分析判斷、主要是元素質(zhì)量守恒的計(jì)算和化學(xué)式判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．