Question

金剛石、硅以及SiC的開發(fā)由來(lái)已久，在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）金剛石、SiC具有優(yōu)良的耐磨、耐腐蝕特性，常用于制造耐磨器具，它們都屬于

 

晶體．
（2）碳與同周期元素M的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見氣態(tài)化合物，其中一種化合物N為非極性分子，碳元素在周期表中的位置是

 

，M是

 

（填元素符號(hào)），N的電子式為

 

．
（3）硅與鎂在高真空中加熱到450℃，可反應(yīng)生成灰藍(lán)色有光澤的硅化鎂晶體，將其加入鹽酸中可用于制備硅烷，請(qǐng)畫出硅的原子結(jié)構(gòu)示意圖

 

，寫出硅化鎂與鹽酸制備硅烷的化學(xué)方程式

 

．
（4）碳還原SiO₂制SiC，其粗產(chǎn)品中雜質(zhì)為Si和SiO₂．先將20.0gSiC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500ml，生成氫氣的離子方程式為

 

，硅酸鹽的物質(zhì)的量濃度為

 

．
（5）下列敘述正確的有

 

（填序號(hào)）．
①C₆₀、干冰熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型相同
②保存Fe₂（SO₄）₃溶液時(shí)需加稀HCl，以抑制其水解
③Na₂CO₃與SiO₂的反應(yīng)可用于推斷Si與C的非金屬性強(qiáng)弱
④有些多原子分子與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，稱為擬鹵素．如氰（CN）₂、硫氰（SCN）₂等．可推測(cè)硫氰與水的反應(yīng)方程式為：（SCN）₂+H₂O?HSCN+HSCNO．

Answer 1

考點(diǎn)：碳族元素簡(jiǎn)介,原子晶體

專題：

分析：（1）依據(jù)原子晶體硬度很大的物理性質(zhì)判斷；
（2）氧與碳位于同周期，二者反應(yīng)生成二氧化碳和一氧化碳兩種氧化物，二氧化碳為非極性分子；
（3）硅為14號(hào)元素，有14個(gè)質(zhì)子，核外有3個(gè)電子層；硅化鎂與鹽酸反應(yīng)生成硅烷和氯化鎂；
（4）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)算硅酸鹽濃度；
（5）①C₆₀、干冰都是分子晶體；
②加入鹽酸引入氯離子；
③高溫下由于反應(yīng)為平衡反應(yīng)，CO₂不斷逸出使平衡向反方向移動(dòng)；
④硫氰與水反應(yīng)類似于氯氣和水的反應(yīng)，根據(jù)氯氣和水反應(yīng)的方程式書寫；

解答： 解：（1）依據(jù)金剛石、SiC具有優(yōu)良的耐磨，硬度大，可知二者為原子晶體；
故答案為：原子；
（2）由題給信息“碳與M的單質(zhì)化合僅能生成兩種常見氣態(tài)化合物，其中一種化合物N為非極性分子”可推知M為氧，非極性分子N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；O；；

（3）硅為14號(hào)元素，有14個(gè)質(zhì)子，核外有3個(gè)電子層；原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；
硅化鎂與鹽酸反應(yīng)生成硅烷和氯化鎂，化學(xué)方程式為：Mg₂Si+4HCl=SiH₄+MgCl₂；
故答案為：；Mg₂Si+4HCl=SiH₄+MgCl₂；
（4）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═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）=

28g/mol×0.1mol

2mol

=1.4g，
n₁（Na₂SiO₃）=

0.1mol

2

=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
7.2g        n₂（Na₂SiO₃）
n₂（Na₂SiO₃）=

1mol×7.2g

60g

=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C=

n

V

=

0.17mol

0.5L

=0.34mol/L；
故答案為：Si+2OH^-+H₂O═SiO₃^2-+2H₂↑；0.34mol/L；
（5）①C₆₀、干冰都是分子晶體，熔化時(shí)克服粒子間作用力的類型都是分子間作用力，故①正確；
②加入鹽酸引入氯離子，氯離子為雜質(zhì)離子，故②錯(cuò)誤；
③高溫下由于反應(yīng)為平衡反應(yīng)，CO₂不斷逸出使平衡向反方向移動(dòng)，此現(xiàn)象不能推出si的非金屬性強(qiáng)于c的錯(cuò)誤理論，故③錯(cuò)誤；
④氯氣與水反應(yīng)方程式為：Cl₂+H₂O   HClO+HCl，硫氰（SCN）₂與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，所以硫氰與水的反應(yīng)方程式為：（SCN）₂+H₂O?HSCN+HSCNO，故④正確；
故選：①④；

點(diǎn)評(píng)：本題為綜合題，考查了元素化合物知識(shí)、原子機(jī)構(gòu)、晶體類型，側(cè)重考查學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識(shí)類推能量，題目難度較大．