【題目】A 元素的一種單質(zhì)是一種重要的半導(dǎo)體材料,含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現(xiàn)代通訊材料一一光導(dǎo)纖維,C 與燒堿反應(yīng)生成含A 元素的化合物D。

(1)寫出C與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________

(2)將C與純堿混合高溫熔融時(shí)反應(yīng)生成D,同時(shí)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物F。

①分別寫出生成D和F的化學(xué)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(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO2。現(xiàn)將20.0g SiC粗產(chǎn)品加入到過量的NaOH溶液中充分反應(yīng),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(zhì)的量濃度為__________mol/L。

(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)

②Na2SiO3溶液與SO3的反應(yīng)可用于推斷Si與S的非金屬性強(qiáng)弱

③鈉、鋰分別在空氣中燃燒,生成的氧化物中陰陽離子數(shù)目比均為1∶2

【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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;(2)將二氧化硅與純堿混合高溫熔融時(shí)反應(yīng)生成硅酸鈉,同時(shí)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(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成含A的化合物硅酸。①生成D和F的化學(xué)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(yīng),選項(xiàng)a錯(cuò)誤; b.石英中含有二氧化硅,二氧化硅能和氫氧化鈉反應(yīng),選項(xiàng)b錯(cuò)誤;c.三氧化二鋁能和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;d.鐵坩堝含有鐵,鐵與氫氧化鈉不反應(yīng),選項(xiàng)d正確。答案選d;

(3)根據(jù)硅與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可寫出其離子方程式為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)==0.05mol,

粗產(chǎn)品中SiO2的質(zhì)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(zhì)的量濃度為=0.17mol/L;(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;②Na2SiO3溶液與SO3的反應(yīng),說明酸性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;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(shù)目比均為1:2,故④正確。答案選②③。

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A. 圖甲表明,其他條件相同時(shí),H2O2濃度越小,其分解速率越慢

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化學(xué)鍵

C﹣H

C﹣F

H﹣F

F﹣F

鍵能/(kJ.mol﹣1

414

489

?

155


(2)甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,二者均可利用CO和H2反應(yīng)合成. ①某燃料電池以二甲醚為原料,熔融碳酸鹽為電解質(zhì),其負(fù)極反應(yīng)如下:CH3OCH3+6CO32﹣12e═8CO2+3H2O.寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式
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