Question

（15分）（2012?重慶）金剛石、SiC具有優良的耐磨、耐腐蝕特性，應用廣泛．

（1）碳與短周期元素Q的單質化合僅能生成兩種常見氣態化合物，其中一種化合物R為非極性分子．碳元素在周期表中的位置是 ，Q是 ，R的電子式為 ．

（2）一定條件下，Na還原CCl4可制備金剛石，反應結束冷卻至室溫后，回收其中的CCl4的實驗操作名稱為 ，除去粗產品中少量鈉的試劑為 ．

（3）碳還原SiO2制SiC，其粗產品中雜質為Si和SiO2．現將20.0g SiC粗產品加入到過量的NaOH溶液中充分反應，收集到0.1mol氫氣，過濾得SiC固體11.4g，濾液稀釋到1L．生成氫氣的離子方程式為 ，硅酸鹽的物質的量濃度為 ．

（4）下列敘述正確的有 （填序號）．

①Na還原CCl4的反應、Cl2與H2O的反應均是置換反應

②水晶、干冰熔化時克服粒子間作用力的類型相同

③Na2SiO3溶液與SO3的反應可用于推斷Si與S的非金屬性強弱

④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽離子數目比均為1：2．

 

Answer 1

（1）第二周期第ⅣA族；氧（或O）；；（2）過濾；水（或乙醇）（3）Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；0.17 mol?L﹣1（4）③④

【解析】

試題分析：（1）Q為氧，非極性分子R為CO2；

（2）將不溶性固體和液體分離通常采用的方法是過濾；由于Na可以與水（或乙醇）發生反應；

（3）根據反應的方程式計算生成Na2SiO3的物質的量，進而計算濃度；

（4））①Na還原CCl4的反應屬于置換反應，但Cl2與H2O反應生成HCl和HClO；

②水晶屬于原子晶體，而干冰屬于分子晶體；

③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；

④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物分別為Na2O2、Li2O．

【解析】
（1）由題給信息“碳與Q的單質化合僅能生成兩種常見氣態化合物，其中一種化合物R為非極性分子”可推知Q為氧，非極性分子R為CO2．根據周期序數=電子層數，主族序數=最外層電子數可以確定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的電子式為，故答案為：第二周期第ⅣA族；氧（或O）；；

（2）金剛石是不溶于CCl4的固體，CCl4是液體，將不溶性固體和液體分離通常采用的方法是過濾；由于Na可以與水（或乙醇）發生反應，而金剛石不與水（或乙醇）反應，所以除去粗產品中少量的鈉可用水（或乙醇），

故答案為：過濾；水（或乙醇）；

（3）根據硅與NaOH反應的化學方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可寫出其離子方程式為Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；

計算溶液中硅酸鹽的物質的量濃度需要根據化學方程式進行計算：

Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑

28 g 1 mol 2 mol

m（Si） n1（Na2SiO3） 0.1 mol

m（Si）==1.4g，

n1（Na2SiO3）==0.05 mol，

粗產品中SiO2的質量為m（SiO2）=20.0g﹣11.4g﹣1.4 g=7.2 g

SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O

60g 1mol

2g n2（Na2SiO3）

n2（Na2SiO3）==0.12mol，

則n（Na2SiO3）=n1（Na2SiO3）+n2（Na2SiO3）=0.12mol+0.05mol=0.17mol，

硅酸鹽的物質的量濃度為=0.17mol/L，

故答案為：Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；0.17 mol?L﹣1；

（4）①Na還原CCl4的反應屬于置換反應，但Cl2與H2O反應生成HCl和HClO，不是置換反應，故①錯誤；

②水晶屬于原子晶體，而干冰屬于分子晶體，熔化時克服粒子間作用力的類型不相同，故②錯誤；

③Na2SiO3溶液與SO3的反應，說明酸性H2SiO3比H2SO4弱，則可用于推斷Si與S的非金屬性強弱，故③正確；

④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物分別為Na2O2、Li2O，陰陽離子數目比均為1：2，故④正確．

故答案為：③④．