Question

9．SiO₂是沙的主要成份，SiO₂中硅元素的化合價為+4；工業(yè)上制取粗硅的化學(xué)方程為：SiO₂+2C═Si+2R，R的化學(xué)式為CO；這個反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類型置換反應(yīng)；SiO₂與NaOH反應(yīng)和CO₂與NaOH反應(yīng)的反應(yīng)相近，已知CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，請寫出SiO₂與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零，結(jié)合SiO₂的化學(xué)式進(jìn)行解答；由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷生成物R的化學(xué)式；根據(jù)題意，SiO₂與堿反應(yīng)和CO₂與堿反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物相近，故可仿照CO₂與堿反應(yīng)的反應(yīng)書寫SiO₂與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零，氧元素顯-2，設(shè)硅元素的化合價是x，可知SiO₂中硅元素的化合價：x+（-2）×2=0，則x=+4．
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2R，反應(yīng)物中Si、O、C原子個數(shù)分別為1、2、2，反應(yīng)后的生成物中Si、O、C原子個數(shù)分別為1、0、0，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則2X中含有2個碳原子和2個氧原子，則每個X分子由1個碳原子和1個氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為CO．根據(jù)置換反應(yīng)是單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另外的單質(zhì)和化合物的化學(xué)反應(yīng)，可知該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)；
根據(jù)題意，SiO₂與堿反應(yīng)和CO₂與堿反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物相近，則二氧化硅能與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．
故答案為：+4；CO；置換反應(yīng)；SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O．

點(diǎn)評 本題難度不大，掌握利用化合價的原則計算指定元素的化合價的計算、利用化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒來確定物質(zhì)的化學(xué)式的方法等是正確解題的關(guān)鍵．