Question

含A元素的一種單質是一種重要的半導體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現代通訊材料——光導纖維，C與燒堿反應生成含A元素的化合物D。

(1)在元素周期表中，A位于 族，與A同族但相對原子質量比A小的元素B的原子結構示意圖為 ，A與B在原子的電子層結構上的相同點是 。

(2)易與C發生化學反應的酸是 ，反應的化學方程式是 。

(3)將C與純堿混合高溫熔融時也發生化學反應生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發生化學反應生成含A的化合物F。

①寫出生成D和F的化學反應方程式： 。

②要將純堿高溫熔化，下列坩堝中可選用的是 。

A．普通玻璃坩堝 B．石英玻璃坩堝

C．氧化鋁坩鍋 D．鐵坩鍋

(4)100 g C與石灰石的混合物充分反應后，生成的氣體在標準狀況下的體積為11.2 L,100 g混合物中石灰石的質量分數是 。

 

Answer 1

(1)ⅣA 最外層均有4個電子，最內層均有2個電子

(2)氫氟酸　SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O

(3)①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑，

Na2SiO3＋CO2＋H2O=Na2CO3＋H2SiO3↓

②D　(4)50%

【解析】(1)A元素單質可作半導體材料，含A元素的某化合物是制造光導纖維的原料，可知A為硅元素，C為SiO2，D為Na2SiO3。比硅相對原子質量小的同族元素B為碳。

(2)C為SiO2，能與SiO2反應的酸只有氫氟酸。

(3)SiO2與Na2CO3高溫下反應生成Na2SiO3和CO2，含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能與Na2CO3在高溫下反應，故不能用以上材質的坩堝熔融Na2CO3。

(4)若SiO2恰好完全反應或過量，與CaCO3反應的化學方程式只有一個，即CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。若CaCO3過量，除發生上述反應外，還會發生反應：

CaCO3CaO＋CO2↑。總之，CaCO3的多少決定了CO2的產量，可通過以下關系列式求【解析】

CaCO3　～　CO2

100 g 22.4 L

m(CaCO3) 11.2 L

m(CaCO3)＝50 g

混合物中CaCO3的質量分數：×100%＝50%。