Question

（15分）（2012?重慶）金剛石、SiC具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性，應(yīng)用廣泛．
（1）碳與短周期元素Q的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見(jiàn)氣態(tài)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(yīng)結(jié)束冷卻至室溫后，回收其中的CCl₄的實(shí)驗(yàn)操作名稱為             ，除去粗產(chǎn)品中少量鈉的試劑為             ．
（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(guò)量的NaOH溶液中充分反應(yīng)，收集到0.1mol氫氣，過(guò)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             ．
（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)
②水晶、干冰熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型相同
③Na₂SiO₃溶液與SO₃的反應(yīng)可用于推斷Si與S的非金屬性強(qiáng)弱
④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽(yáng)離子數(shù)目比均為1：2．

Answer 1

（1）第二周期第ⅣA族；氧（或O）；；（2）過(guò)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(guò)濾；由于Na可以與水（或乙醇）發(fā)生反應(yīng)；
（3）根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算生成Na₂SiO₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度；
（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；
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(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)；
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(zhì)化合僅能生成兩種常見(jiàn)氣態(tài)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(jù)周期序數(shù)=電子層數(shù)，主族序數(shù)=最外層電子數(shù)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(guò)濾；由于Na可以與水（或乙醇）發(fā)生反應(yīng)，而金剛石不與水（或乙醇）反應(yīng)，所以除去粗產(chǎn)品中少量的鈉可用水（或乙醇），
故答案為：過(guò)濾；水（或乙醇）；
（3）根據(jù)硅與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式Si+2NaOH+H₂O═Na₂SiO₃+2H₂↑可寫(xiě)出其離子方程式為Si+2OH^﹣+H₂O═SiO₃^2﹣+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）=="0.05" mol，
粗產(chǎn)品中SiO₂的質(zhì)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(zhì)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(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；
②水晶屬于原子晶體，而干冰屬于分子晶體，熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型不相同，故②錯(cuò)誤；
③Na₂SiO₃溶液與SO₃的反應(yīng)，說(shuō)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；
④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物分別為Na₂O₂、Li₂O，陰陽(yáng)離子數(shù)目比均為1：2，故④正確．
故答案為：③④．
點(diǎn)評(píng)：本題綜合元素化合物知識(shí)，題目難度中等，注意從質(zhì)量守恒的角度結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算，（3）為易錯(cuò)點(diǎn)．