Question

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

Answer

(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

【解析】(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。