Question

【題目】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一一光導纖維，C 與燒堿反應生成含A 元素的化合物D。

(1)寫出C與氫氟酸發生反應的化學方程式是_____________________________

(2)將C與純堿混合高溫熔融時反應生成D，同時還生成氧化物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分別寫出生成D和F的化學方程式：_______________________、_________________________。

②要將NaOH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.氧化鋁坩堝 d.鐵坩堝

(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__________mol/L。

(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

②Na2SiO3溶液與SO3的反應可用于推斷Si與S的非金屬性強弱

③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

【答案】 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2O= Na2CO3+H2SiO3↓ d 2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+ H2↑ 0.17mol/L ②③

【解析】由題中的已知條件可知，A是硅元素，C是二氧化硅晶體，D是硅酸鈉。(1) 二氧化硅與氫氟酸發生反應的化學方程式是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；(2)將二氧化硅與純堿混合高溫熔融時反應生成硅酸鈉，同時生成二氧化碳；將全部的二氧化碳與全部的硅酸鈉在足量的水中混合后，又發生化學反應生成含A的化合物硅酸。①生成D和F的化學方程式分別為：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Na2SiO3+CO2+H2O= Na2CO3+H2SiO3↓；②a.玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅能和氫氧化鈉反應，選項a錯誤； b．石英中含有二氧化硅，二氧化硅能和氫氧化鈉反應，選項b錯誤；c．三氧化二鋁能和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，選項c錯誤；d．鐵坩堝含有鐵，鐵與氫氧化鈉不反應，選項d正確。答案選d；

（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）==0.05mol，

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

SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O

60g 1mol

2g n2（Na2SiO3）

n2（Na2SiO3）==0.12mol，

則n（Na2SiO3）=n1（Na2SiO3）+n2Na2SiO3）=0.12mol+0.05mol=0.17mol，

硅酸鹽的物質的量濃度為=0.17mol/L；（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；②Na2SiO3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；③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。答案選②③。