Question

（15分）（2012?重庆）金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛．

（1）碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子．碳元素在周期表中的位置是 ，Q是 ，R的电子式为 ．

（2）一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为 ，除去粗产品中少量钠的试剂为 ．

（3）碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2．现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L．生成氢气的离子方程式为 ，硅酸盐的物质的量浓度为 ．

（4）下列叙述正确的有 （填序号）．

①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应

②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同

③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱

④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1：2．

 

Answer 1

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

【解析】

试题分析：（1）Q为氧，非极性分子R为CO2；

（2）将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；由于Na可以与水（或乙醇）发生反应；

（3）根据反应的方程式计算生成Na2SiO3的物质的量，进而计算浓度；

（4））①Na还原CCl4的反应属于置换反应，但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO；

②水晶属于原子晶体，而干冰属于分子晶体；

③元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强；

④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O．

【解析】
（1）由题给信息“碳与Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子”可推知Q为氧，非极性分子R为CO2．根据周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的电子式为，故答案为：第二周期第ⅣA族；氧（或O）；；

（2）金刚石是不溶于CCl4的固体，CCl4是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；由于Na可以与水（或乙醇）发生反应，而金刚石不与水（或乙醇）反应，所以除去粗产品中少量的钠可用水（或乙醇），

故答案为：过滤；水（或乙醇）；

（3）根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可写出其离子方程式为Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑；

计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算：

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，

粗产品中SiO2的质量为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，

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

硅酸盐的物质的量浓度为=0.17mol/L，

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

（4）①Na还原CCl4的反应属于置换反应，但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，不是置换反应，故①错误；

②水晶属于原子晶体，而干冰属于分子晶体，熔化时克服粒子间作用力的类型不相同，故②错误；

③Na2SiO3溶液与SO3的反应，说明酸性H2SiO3比H2SO4弱，则可用于推断Si与S的非金属性强弱，故③正确；

④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O，阴阳离子数目比均为1：2，故④正确．

故答案为：③④．