Question

20．SiO₂，H₂SO₄，NH₃，NaCl是中学化学中常见的化合物，他们在生产、生活中有着广泛的应用，请回答下列问题：
（1）Si元素在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，SiO₂属于原子晶体．SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiO₂+4HCl．
（2）请按熔、沸点从高到低的顺序对上述四种化合物排序SiO₂＞NaCl＞H₂SO₄＞NH₃．
（3）H₂SO₄是一种用途广泛的化学试剂，请写出H₂SO₄的两种用途催化剂、脱水剂、干燥剂等．
（4）NH₃分子间能形成氢键，请用氢键表示式表示氨分子间存在的氢键N-H…N，NaCl的饱和NH₃溶液中通入气体X是工业制纯碱的关键反应，请用化学方程式表示该反应NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，电解饱和食盐水的离子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据Si的原子结构示意图判断在周期表中的位置，SiO₂属于原子晶体，SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，然后配平即可；
（2）一般来说，熔沸点高低顺序是：原子晶体、离子晶体、分子晶体；
（3）根据浓硫酸可以作反应的催化剂、脱水剂、干燥剂等判断；
（4）氢键是与N、O、F直接相连的氢与N、O、F之间的一种分子间作用力，用“…”表示；食盐、氨气、水和二氧化碳发生化学反应，生成碳酸氢铵和氯化铵；电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，据此书写方程式．

解答 解：（1）Si的原子核外共有3层，最外层有4个电子，所以在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，SiO₂属于原子晶体，SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，光导纤维的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一产物中，H、Cl元素结合成HCl，发生的化学方程式为：SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
故答案为：第三周期第ⅣA族； 原子；SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
（2）一般来说，熔沸点高低顺序是：原子晶体、离子晶体、分子晶体，二氧化硅属于原子晶体、NaCl属于离子晶体、硫酸和氨气属于分子晶体，但常温下硫酸为液态而氨气为气态，所以硫酸的熔沸点大于氨气，则这几种物质熔沸点高低顺序是SiO₂＞NaCl＞H₂SO₄＞NH₃，故答案为：SiO₂＞NaCl＞H₂SO₄＞NH₃；
（3）因为浓硫酸可以作反应的催化剂、脱水剂、干燥剂等，所以H₂SO₄的用途有催化剂、脱水剂、干燥剂等；故答案为：催化剂、脱水剂、干燥剂等；
（4）氢键是与N、O、F直接相连的氢与N、O、F之间的一种分子间作用力，用“…”表示，所以氨分子间存在的氢键为N-H…N；食盐、氨气、水和二氧化碳发生化学反应，生成碳酸氢铵和氯化铵，化学方程式为NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；故答案为：N-H…N；NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．

点评 本题考查了硅及其二氧化硅的性质，熔沸点的比较，氢键的表示方式以及侯氏制碱法的原理，电解原理及离子反应，明确物质的性质是解本题关键，根据物质之间的反应来分析解答即可，题目较为综合，难度中等．