问题 填空题

金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。

(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是____________,Q是____________,R的电子式为________。

(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为________,除去粗产品中少量钠的试剂为________。

(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤得SiC固体11.4 g,滤液稀释到1 L。生成氢气的离子方程式为__________________________________,硅酸盐的物质的量浓度为_________。

(4)下列叙述正确的有________(填序号)。

①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应

②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同

③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱

④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2

答案

(1)第二周期第ⅣA族氧(或O)

(2)过滤 水(或乙醇)

(3)Si+2OH+H2O=SiO32-+2H2↑0.17 mol·L-1

(4)③④

(1)由题意可知Q为O(氧),形成的化合物R为CO2,其电子式为:。(2)因为CCl4为液体,C和Na都为固体,所以用过滤法分离;除去C(金刚石)中的Na可以用水或乙醇。(3)混合物中的Si可以与NaOH溶液反应生成氢气,离子方程式为Si+2OH+H2O=SiO32-+2H2↑。由于杂质SiO2也能生成Na2SiO3,所以可先求混合物中SiO2的质量,再求硅酸盐的物质的量浓度。

Si~ 2H2

28 g    2 mol

1.4 g  0.1 mol

m(SiO2)=20.0 g-11.4 g-1.4 g=7.2 g

n(SiO2)=0.12 mol

所以n(Na2SiO3)=n(Si)+n(SiO2)=+0.12 mol=0.17 mol

c(Na2SiO3)==0.17 mol·L-1

(4)①中Cl2与H2O的反应不是置换反应;②中水晶熔化克服的是共价键,干冰熔化克服的是分子间作用力,两者不同;③④说法正确。

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