- 硅酸盐的化学性质
- 共939题
钇（Y）是激光材料、超导材料和磁性材料中的重要元素，在激光诊断、激光治疗领域、超导发电机、超导磁悬浮列车、微波领域中有着重要作用。
（1）有一种铁、氧、钇三种元素组成的磁性材料，经测定该材料中钇、铁的原子个数之比为3∶5，氧的质量分数约为26.0%，则该材料的化学式为___________，钇、铁的化合价分别为___________。
（2）某钇矿石的主要成分是Be2YxFeSi2O10，该矿石与过量氢氧化钠共熔后，加水溶解，所得沉淀物中有Y（OH）3和Fe2O3(反应时Y的化合价不变，Fe由+2价转变为+3价)。试推算：此钇矿石的化学式中x=___________。若改用氧化物的形式表示其组成，则化学式为___________。
正确答案
（1）Y3Fe5O12 +3、+3
（2）2 2BeO·Y2O3·FeO·2SiO2
(1)设该物质化学式中钇、铁、氧的原子个数之比为3∶5∶n，则可列式为：
16n/(89×3+56×5+16n)×100%=26.0%
解得n=12，因为各原子的个数之比已为最简比，即其化学式为Y3Fe5O12。由化学式中各元素的化合价代数和为零，可推出钇、铁的化合价分别为+3、+3。
（2）根据化合价规则（化合物中各元素化合价的代数和为0）有：2×2+3x+2+2×4=2×10，解得x=2，即钇矿石的化学式为Be2Y2FeSi2O10。改写成氧化物的形式为2BeO·Y2O3·FeO·2SiO2。
用高岭土（主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O，并含有少量CaO、Fｅ2O3）研制新型净水剂（铝的化合物）。其步骤如下：将土样和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后加盐酸分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。
（1）写出熔融时主要成分与纯碱反应的化学方程式（Al2O3与强碱反应相似） 。
（2）最后的沉淀是 ，生成沉淀的离子方程式是 。
（3）实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验应选用 坩埚。
正确答案
（1）SiO2＋Na2CO3
Al2O3＋Na2CO3
（2）H2SiO3 SiO2-3＋2H＋
（3）铁
搞清高岭土的主要成分是本题的关键。Al2O3与SiO2能分别与Na2CO3反应得到Na2SiO3和NaAlO2，冷却后加盐酸分别得到H2SiO3沉淀和AlCl3溶液（净水剂）。瓷坩埚、氧化铝坩埚都能与Na2CO3反应，因此本实验应该选用铁坩埚。
有两瓶溶液，A溶液：1L 1mol·L-1的纯碱溶液；B溶液：1L 1.25mol·L-1的盐酸。试计算在下列两种情况下产生的CO2在标准状况下的体积各多少升？（忽略CO2溶解于水）
（1）将A逐滴加入到B中；
（2）将B逐滴加入到A中。
正确答案
（1）将A逐滴加入B中，生成CO2气体为14L（标准状况）；（2）将B逐滴加入A中，生成CO2气体为5.6L（标准状况）。
A为1L1mol·L-1的Na2CO3溶液，n（Na2CO3）=1mol。
B为1L1.25mol·L-1的HCl溶液，n（HCl）=1.25mol。
（1）Na2CO3+2HCl 
2mol 22.4L
1.25mol V（CO2）
则 2mol∶1.25mol=22.4L∶V（CO2）
V（CO2）=
（2）Na2CO3+HCl
NaHCO3+HCl
由反应①消耗HCl 1mol；生成NaHCO3 1mol，还余HCl为0.25mol；而反应②消耗0.25mol HCl应生成0.25molCO2。
V（CO2）=22.4mol·L-1×0.25mol=5.6L
为证明草木灰的主要成分是K2CO3，设计如下实验：
（1）提取碳酸钾晶体，可供选择的实验操作步骤有：
A过滤B溶解C浓缩结晶D蒸发E冷却结晶F萃取G蒸馏．按照操作顺序，应选择有__________（写编号）在实验中都要用到的仪器是____________．
（2）鉴定提取的晶体是碳酸钾________________________．
正确答案
(1)BADC 玻璃棒
(2)用焰色反应鉴定K+(K+的焰色透过蓝色钴玻璃观察时显紫色)。将晶体溶于稀盐酸，再将生成的无色、无刺激性气味的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明含CO32-。
(1)草木灰中除K2CO3外，还有许多其他不溶性杂质。故其操作过程一般是溶解、过滤、蒸发、浓缩结晶等。这些操作中都需用到玻璃棒，如溶解时搅拌，过滤时引流，蒸发时搅拌，结晶后转移晶体。
(2)要鉴定K2CO3，必定要分别鉴定K+和CO32-。
有三种透明且不溶于水的坚硬固体，A固体在氧气中完全燃烧只能得到一种无色气体，此气体能使澄清石灰水变浑浊，标准状况时测得此气体密度为氧气密度的1.375倍。B固体能溶于苛性钠溶液，再往该溶液中加入过量盐酸时，析出白色胶状沉淀，此沉淀干燥后，得到不溶于水的白色粉末，它是一种比碳酸还弱的酸。将B与石灰石、纯碱按比例混合加热后，能得到C，C在高温时软化，无固定熔点。
根据上述事实，判断A、B、C各为何物。
A ；B ；C 。
写出有关反应的化学方程式 。
正确答案
金刚石 石英 普通玻璃
C+O2 
CO2+Ca（OH）2 
SiO2+2NaOH
Na2SiO3+2HCl+H2O
H4SiO4
CaCO3+Na2CO3+6SiO2
固体A燃烧后生成的气体的相对分子质量为32×1.375=44，再结合该气体为无色且能使澄清石灰水变浑浊的性质，可推断此气体为CO2；又因为A为透明不溶于水的坚硬固体，可判断A为金刚石；物质B能与苛性钠溶液反应，且所得溶液与盐酸反应生成一种酸性比碳酸还弱的难溶于水的酸，可推断B为石英；C由石灰石、纯碱、B物质（石英）混合加热而得，结合高温时软化且无固定熔点，可推知C为普通玻璃。
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