Question

（15分）（2012?重慶）金剛石、SiC具有優良的耐磨、耐腐蝕特性，應用廣泛．
（1）碳與短周期元素Q的單質化合僅能生成兩種常見氣態化合物，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，反應結束冷卻至室溫后，回收其中的CCl₄的實驗操作名稱為             ，除去粗產品中少量鈉的試劑為             ．
（3）碳還原SiO₂制SiC，其粗產品中雜質為Si和SiO₂．現將20.0g SiC粗產品加入到過量的NaOH溶液中充分反應，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             ，硅酸鹽的物質的量濃度為             ．
（4）下列敘述正確的有             （填序號）．
①Na還原CCl₄的反應、Cl₂與H₂O的反應均是置換反應
②水晶、干冰熔化時克服粒子間作用力的類型相同
③Na₂SiO₃溶液與SO₃的反應可用于推斷Si與S的非金屬性強弱
④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽離子數目比均為1：2．

Answer 1

（1）第二周期第ⅣA族；氧（或O）；；（2）過濾；水（或乙醇）（3）Si+2OH^﹣+H₂O═SiO₃^2﹣+2H₂↑；0.17 mol?L^﹣1（4）③④

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濾；由于Na可以與水（或乙醇）發生反應；
（3）根據反應的方程式計算生成Na₂SiO₃的物質的量，進而計算濃度；
（4））①Na還原CCl₄的反應屬于置換反應，但Cl₂與H₂O反應生成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，對應的最高價氧化物的水化物的酸性越強；
④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物分別為Na₂O₂、Li₂O．
解：（1）由題給信息“碳與Q的單質化合僅能生成兩種常見氣態化合物，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．根據周期序數=電子層數，主族序數=最外層電子數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濾；由于Na可以與水（或乙醇）發生反應，而金剛石不與水（或乙醇）反應，所以除去粗產品中少量的鈉可用水（或乙醇），
故答案為：過濾；水（或乙醇）；
（3）根據硅與NaOH反應的化學方程式Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑可寫出其離子方程式為Si+2OH^﹣+H₂O═SiO₃^2﹣+2H₂↑；
計算溶液中硅酸鹽的物質的量濃度需要根據化學方程式進行計算：
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，
粗產品中SiO₂的質量為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，
硅酸鹽的物質的量濃度為=0.17mol/L，
故答案為：Si+2OH^﹣+H₂O═SiO₃^2﹣+2H₂↑；0.17 mol?L^﹣1；
（4）①Na還原CCl₄的反應屬于置換反應，但Cl₂與H₂O反應生成HCl和HClO，不是置換反應，故①錯誤；
②水晶屬于原子晶體，而干冰屬于分子晶體，熔化時克服粒子間作用力的類型不相同，故②錯誤；
③Na₂SiO₃溶液與SO₃的反應，說明酸性H₂SiO₃比H₂SO₄弱，則可用于推斷Si與S的非金屬性強弱，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，陰陽離子數目比均為1：2，故④正確．
故答案為：③④．
點評：本題綜合元素化合物知識，題目難度中等，注意從質量守恒的角度結合反應的化學方程式計算，（3）為易錯點．