Question

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

（1）碳與短周期元素Q的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見(jiàn)氣態(tài)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(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后，回收其中的CCl4的實(shí)驗(yàn)操作名稱為 ，除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為 ．

（3）碳還原SiO2制SiC，其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2．現(xiàn)將20.0g SiC粗產(chǎn)品加入到過(guò)量的NaOH溶液中充分反應(yīng)，收集到0.1mol氫氣，過(guò)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(zhì)的量濃度為 ．

（4）下列敘述正確的有 （填序號(hào)）．

①Na還原CCl4的反應(yīng)、Cl2與H2O的反應(yīng)均是置換反應(yīng)

②水晶、干冰熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型相同

③Na2SiO3溶液與SO3的反應(yīng)可用于推斷Si與S的非金屬性強(qiáng)弱

④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽(yáng)離子數(shù)目比均為1：2．

 

Answer 1

（1）第二周期第ⅣA族；氧（或O）；；（2）過(guò)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(guò)濾；由于Na可以與水（或乙醇）發(fā)生反應(yīng)；

（3）根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算生成Na2SiO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度；

（4））①Na還原CCl4的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，但Cl2與H2O反應(yīng)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(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)；

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(zhì)化合僅能生成兩種常見(jiàn)氣態(tài)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(jù)周期序數(shù)=電子層數(shù)，主族序數(shù)=最外層電子數(shù)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(guò)濾；由于Na可以與水（或乙醇）發(fā)生反應(yīng)，而金剛石不與水（或乙醇）反應(yīng)，所以除去粗產(chǎn)品中少量的鈉可用水（或乙醇），

故答案為：過(guò)濾；水（或乙醇）；

（3）根據(jù)硅與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可寫(xiě)出其離子方程式為Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；

計(jì)算溶液中硅酸鹽的物質(zhì)的量濃度需要根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)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(chǎn)品中SiO2的質(zhì)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(zhì)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(yīng)屬于置換反應(yīng)，但Cl2與H2O反應(yīng)生成HCl和HClO，不是置換反應(yīng)，故①錯(cuò)誤；

②水晶屬于原子晶體，而干冰屬于分子晶體，熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型不相同，故②錯(cuò)誤；

③Na2SiO3溶液與SO3的反應(yīng)，說(shuō)明酸性H2SiO3比H2SO4弱，則可用于推斷Si與S的非金屬性強(qiáng)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(yáng)離子數(shù)目比均為1：2，故④正確．

故答案為：③④．