Question

氟化硅（SiF₄）是有毒的無色氣體，可用于水泥和人造大理石的硬化劑等．制取氟化硅（SiF₄）的化學方程式為：2CaF₂+2H₂SO₄+SiO₂

△   .

2CaSO₄+SiF₄↑+2H₂O．
（1）CaF₂又名“螢石”，屬于

 

晶體．在上述反應的反應物和生成物中，屬于非極性分子的結構式為

 

．
（2）反應物中有三種元素在元素周期表中處于相鄰位置，比較三種元素簡單離子的半徑由大到小的順序為

 

（用“r”及離子符號表示）．
（3）氟化硅在潮濕的空氣中因水解而產生硅酸（H₂SiO₃）和大量酸霧，用化學方程式說明在制備和收集氟化硅時不能使用玻璃儀器的原因是（用化學方程式表示）：

 

；

 

．

Answer 1

考點：含硅礦物及材料的應用,元素周期律的作用

專題：碳族元素

分析：（1）活潑金屬與活潑非金屬形成離子化合物；
SiF₄是非極性分子，Si原子與F原子之間形成1對共用電子對；
（2）反應物中有三種元素在元素周期表中處于相鄰，則該三種元素是O、F、S，電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，最外層電子數相同電子層越多離子半徑越大；
（3）根據題干信息和原子守恒推出大量酸霧為HF，根據玻璃儀器的主要成分分析．

解答： 解：（1）CaF₂屬于離子晶體，SiF₄是非極性分子，Si原子與F原子之間形成1對共用電子對，結構式為，
故答案為：離子；；
 （2）反應物中有三種元素在元素周期表中處于相鄰，則該三種元素是O、F、S，電子層結構相同核電荷數越大離子半徑越小，最外層電子數相同電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞O^2-＞F^-，
故答案為：r（S^2-）＞r（O^2-）＞r（F^-）；    
（3）氟化硅在潮濕的空氣中因水解而產生硅酸（H₂SiO₃）和大量酸霧，根據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類、原子的種類和個數不變，氫原子、氟原子的個數前后相等，所以大量酸霧為HF，發(fā)生的反應為：SiF₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HF↑，氫氟酸與玻璃中的二氧化硅反應4HF+SiO₂═SiF₄↑+2H₂O生成水和四氟化硅，所以在制備和收集氟化硅時不能使用玻璃儀器，
故答案為：SiF₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HF↑；4HF+SiO₂═SiF₄↑+2H₂O．

點評：本題考查常用化學用語書寫、半徑比較等，是對基礎知識的簡單利用，難度不大，注意對基礎知識的全面掌握．注意氫氟酸與玻璃中的二氧化硅反應原理，為高頻考點．