Question

4．化合物A是制玻璃的主要原料之一．常温下，化合物B、H、I为气体，B不溶于水，H、I易溶于水，H的水溶液呈碱性，I的水溶液呈酸性．D元素是地壳中含量仅次于氧的非金属元素．化合物J是一种可用于制造发动机的新型无机非金属材料，其相对分子质量为140，其中D元素的质量分数为60%．上述物质间的转化关系如图所示．
（1）除A外，制玻璃的主要原料还有物质（填化学式）Na₂CO₃、CaCO₃．盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是（用化学方程式表示）SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O．
（2）D元素在元素周期表中的位置是第3周期IVA族．
（3）H的电子式是．
（4）F和H反应生成J和I反应的化学方程式是3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．
（5）下列说法正确的是（填选项序号）ac．
a．上述由A生成D的单质的反应属于置换反应
b．D元素在自然界中主要以单质形式存在
c．G是含有极性共价键的离子化合物
d．I是强电解质，G是弱电解质，二者的水溶液都显酸性．

Answer 1

分析 D元素是地壳中含量仅次于氧的非金属元素，则D为Si，化合物A是制玻璃的主要原料之一，且能在在高温下与碳反应生成气体B与D的单质，B不溶于水，则A为SiO₂，B为CO．D的单质与Cl₂反应生成F为SiCl₄，气体H的水溶液呈碱性，则H为NH₃，I的水溶液呈酸性，可知I为HCl，G为NH₄Cl，J中含有N、Si两种元素，Si元素的质量分数为60%，则N、Si原子数目之比为$\frac{1-60%}{14}$：$\frac{60%}{28}$=4：3，其相对分子质量为140，则J为Si₃N₄．

解答 解：D元素是地壳中含量仅次于氧的非金属元素，则D为Si，化合物A是制玻璃的主要原料之一，且能在在高温下与碳反应生成气体B与D的单质，B不溶于水，则A为SiO₂，B为CO．D的单质与Cl₂反应生成F为SiCl₄，气体H的水溶液呈碱性，则H为NH₃，I的水溶液呈酸性，可知I为HCl，G为NH₄Cl，J中含有N、Si两种元素，Si元素的质量分数为60%，则N、Si原子数目之比为$\frac{1-60%}{14}$：$\frac{60%}{28}$=4：3，其相对分子质量为140，则J为Si₃N₄．
（1）制玻璃的主要原料有SiO₂、Na₂CO₃和CaCO₃，由于二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠而导致玻璃塞打不开，发生反应为：SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，则盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，
故答案为：Na₂CO₃、CaCO₃；SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O；
（2）D为Si元素，位于周期表第3周期IVA族，故答案为：第3周期IVA族；
（3）H为NH₃，为共价化合物，电子式为，故答案为：；
（4）由以上分析可知，F和H反应生成J和I反应的化学方程式是：3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl，
故答案为：3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl；
（5）a．上述由A生成D的单质的反应为2C+SiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO+Si，属于置换反应，故a正确；
b．Si元素在自然界中以化合物形式存在，没有游离态的硅，故b错误；
c．G为NH₄Cl，是含有极性共价键的离子化合物，故c正确；
d．HCl和NH₄Cl都是强电解质，二者的水溶液都显酸性，故d错误，
故答案为：ac．

点评 本题考查无机物的推断，“A的用途、D元素含量、物质的性质”等是推断突破口，侧重于元素化合物知识的考查，有利于培养学生分析推理能力、知识迁移运用能力．