Question

【題目】欲探究某礦石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一種或幾種組成，探究過程如圖所示．（已知：碳酸不能溶解Al（OH）3沉淀）

（1）用濾渣制備粗硅的化學反應方程式為
（2）下列說法正確的是
a．酸性：H2CO3＞H2SiO3b．結合質子的能力：CO32﹣＞AlO2﹣＞HCO3﹣
c．穩定性：H2O＞CH4＞SiH4d．離子半徑：O2﹣＜Al3+
（3）濾渣和NaOH溶液反應的離子方程式是 ， 通過現象說明此礦山中不含Al2O3
（4）該礦石和稀HNO3發生氧化還原反應的離子方程式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）2C+SiO2 Si+2CO↑
（2）ac
（3）SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；無色溶液中通入CO2無白色沉淀生成
（4）3FeCO3+10H++NO3﹣=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O
【解析】解：礦石中加入稀硝酸生成氣體、可溶性物質，同時又溶性物質生成，生成氣體說明含有FeCO3 ， SiO2不溶于稀硝酸，通過實驗現象說明含有SiO2 ， 向濾渣中加入NaOH溶液得到無色濾液，二氧化硅和NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉，向偏鋁酸鈉溶液中加入稀鹽酸生成硅酸膠體沉淀；濾液中加入NaOH溶液得到紅褐色沉淀說明濾液中含有鐵離子，向無色濾液中通入二氧化碳沒有沉淀，說明無色濾液中不含偏鋁酸鈉，則礦石中不含Al2O3 ， （1）濾渣為二氧化硅，二氧化硅和C在高溫下反應生成Si，反應方程式為2C+SiO2 Si+2CO↑，
所以答案是：2C+SiO2 Si+2CO↑；（2）a．非金屬性：C＞Si，元素的非金屬性越強，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強，故a正確；
b．酸性：H2CO3＞HCO3﹣＞Al（OH）3 ， 對應的酸越強，則酸根離子得到質子的能力越弱，則結合質子能力：AlO2﹣＞CO32﹣＞HCO3﹣ ， 故b錯誤；
c．非金屬性O＞C＞Si，元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩定，故c正確；
d．兩種離子核外電子排布相同，核電荷數越大，離子半徑越小，則O2﹣＞Al3+ ， 故d錯誤；
所以答案是：ac；（3）二氧化硅和NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；偏鋁酸鈉溶液能和過量二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉淀，該流程圖中無色溶液中通入二氧化碳沒有白色沉淀生成，說明不含氧化鋁，
所以答案是：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O； 無色溶液中通入CO2無白色沉淀生成；（4）該礦石和稀HNO3發生氧化還原反應為碳酸亞鐵和硝酸的反應，生成鐵離子、二氧化碳、NO和水，反應方程式為3FeCO3+10H++NO3﹣=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O，所以答案是：3FeCO3+10H++NO3﹣=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O．