Question

金刚石SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛.

(1)碳与同周期元素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H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)碳还原制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO₂.先将20.0g粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L，生成氢气的离子方程式为，硅酸钠的物质的量浓度为

(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

Answer

⑴第二周期第ⅣA族，氧(或O)，⑵过滤，水(或乙醇)

⑶Si＋2OH－＋H2O=SiO32－＋2H2↑，0.17mol·L－1⑷③④

【解析】（1）由题给信息“碳与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”可推知Q为氧，非极性分子R为CO2．根据周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的电子式为，

（2）金刚石是不溶于CCl4的固体，CCl4是液体，将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤；由于Na可以与水（或乙醇）发生反应，而金刚石不与水（或乙醇）反应，所以除去粗产品中少量的钠可用水（或乙醇），

（3）根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可写出其离子方程式为Si+2OH－+H2O═SiO32－+2H2↑；

计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算：

Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑

28g1mol2mol

m（Si）n1（Na2SiO3）0.1mol

m（Si）==1.4g，

n1（Na2SiO3）==0.05mol，

粗产品中SiO2的质量为m（SiO2）=20.0g-11.4g-1.4g=7.2g

SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O

60g1mol

7.2gn2（Na2SiO3）

n2（Na2SiO3）==0.12mol，

则n（Na2SiO3）=n1（Na2SiO3）+n2（Na2SiO3）=0.12mol+0.05mol=0.17mol，

硅酸盐的物质的量浓度为=0.17mol·L－1，

（4）①Na还原CCl4的反应属于置换反应，但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，不是置换反应，①错误；

②水晶属于原子晶体，而干冰属于分子晶体，熔化时克服粒子间作用力的类型不相同，②错误；③Na2SiO3溶液与SO3的反应，说明酸性H2SiO3比H2SO4弱，则可用于推断Si与S的非金属性强弱，③正确；

④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O，阴阳离子数目比均为1：2，④正确．

考点：位置结构性质的相互关系应用；硅和二氧化硅