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1、填空题 (8分)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性硅酸盐产品,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300 ℃时反应获得。
(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试 ">
时间:2019-07-03 23:06:50
1、填空题 (8分)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,属于新型功能性硅酸盐产品,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300 ℃时反应获得。
(1)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式______________________________________________。
(2)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅及氯化氢,反应的化学方程式为__________?
(3)沸石是一种含结晶水的,具有多孔结构的铝硅酸盐,化学式为Na2[Al2Si3O10(H2O)2],若以氧化物形式可表示为?。
(4)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是:?(用离子方程式表示).
参考答案:(8分) (1)Si3N4+12HF === 3SiF4↑+4NH3↑?(2分)
(2)3SiCl4+2N2+6H2 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/p4by5gk3klc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?Si3N4+12HCl?(2分)
(3)Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O?(2分)(4)2OH— +SiO2= SiO32—+ H2O(2分)
本题解析:(1)根据氮化硅的组成元素可知,并依据二氧化硅和氢氟酸的反应可知,反应后生成物应该是SiF4和氨气,所以反应的化学方程式是Si3N4+12HF === 3SiF4↑+4NH3↑。
(2)根据反应物和生成物可知,反应的化学方程式是3SiCl4+2N2+6H2 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/p4by5gk3klc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?Si3N4+12HCl。
(3)钠的金属性最强排在前面,因此根据该硅酸盐的化学式可知,其氧化物形成可表示为Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。
(4)由于氢氧化钠溶液能和二氧化硅反应生成粘性很强的硅酸钠,从而使玻璃塞和瓶口粘合在一起而不易打开,反应的离子方程式是2OH— +SiO2= SiO32—+ H2O。
点评:书写化学方程式主要是依据原子守恒判断生成物和配平,硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称,由于硅酸盐组成复杂,一般用氧化物的形式书写,即按照金属的活泼性顺序自左向右,最后是二氧化硅和水,但在书写时必须遵循原子守恒。
本题难度:一般
2、实验题 A、B为两种单质,常温下均是固体。在元素周期表中A、B为前18号元素中的两种。分别取三份质量为1.52 g的A、B的混合物(粉末)进行如下实验。(本题中所有的气体体积均指标准状况下的体积)
(a)向第一份试样中加入过量的盐酸,充分反应后放出0.896 L气体,还余下0.56 g残渣;
(b)向第二份试样中加入过量的10%的NaOH溶液,充分反应后放出0.896 L气体,还余下0.96 g残渣;?
(c)将第三份试样隔绝空气加强热后,生成一种固体,冷却后再加入足量的盐酸,该固体全部溶解,产生x L气体。
(1)单质A是__________。
(2)混合物中的B的质量分数是__________。
(3)写出实验(c)中有关反应的化学方程式并计算x的值。
参考答案:(1)Mg(镁)?(2)36.8%?(3)2Mg+Si600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/440gdyt1tqt.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">Mg2Si? Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑?x=0.448
本题解析:(1)设A的摩尔质量为MA,化合价为nA,则由(a)根据电子守恒得:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/ak51bbc5zb5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">×2?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/sm10lz01fao.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=12 g·mol-1
讨论可得:nA=2,MA=24 g·mol-1应为Mg
(3)由(b)设B的摩尔质量为MB,化合价为nB,则有:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/hv2wftbig4n.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">×2
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/htftnaz3ju5.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">=7 g·mol-1,由于A、B同周期且原子半径A>B,只有nB=4,MB=28 g·mol-1,B为硅.由题意知n(Mg)∶n(Si)=2∶1,恰好完全反应,则Si~Mg2Si~SiH4↑?
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/q2fg0pgrw1v.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
x=0.448?
本题难度:简单
3、选择题 下列物质中,不含有硅酸盐的是
A.陶瓷
B.硅芯片
C.黏土
D.普通水泥
参考答案:B
本题解析:B中硅芯片主要成分是硅单质
点评:本题属于基础知识的积累题,学生对于硅与硅的化合物应用于材料中的知识应该要很熟练。
本题难度:简单
4、推断题 下表为部分短周期元素化合价及其相应原子半径的数据。请回答下列问题:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/ejetezhj5x2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)元素G在周期中的位置是?;元素F所形成的常见单质的电子式为?。
(2)A、B、C、E的氢化物稳定性顺序是?。(用化学式回答)
(3)分子组成为ACH2的物质在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是?。
(4)请写出B的单质的一种重要用途?;工业上制取该单质的原理反应为 ?。
(5)请设计一个实验方案,使铜和A的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应,得到蓝色溶液和氢气。请在方框内绘出该实验方案原理装置示意图。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/i45e2c5w33w.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
参考答案:(11分)(1)第二周期第ⅣA族;600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/w3zup3lyb4e.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(各1分)?(2)HF>H2O>H2S>SiH4(2分)
(3)SOCl2+H2O=2HC+SO2↑(2分)
(4)半导体材料、制造合金、光电池等合理答案(1分);SiO2+2C600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/2mlqgkimj4p.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Si+2CO↑(2分)
(5)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/g11zf323v1w.png\" style=\"vertical-align:middle;\">(2分)
本题解析:根据元素的主要化合价和原子半径的递变规律可知,元素A~H分别是S、Si、O、P、F、N、C、Cl。
(1)元素G是C元素,在周期中的位置是第二周期第ⅣA族;元素F所形成的常见单质是氮气,其电子式为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/e2emamotjrc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
(2)非金属性越强,氢化物的稳定性越强。同周期自左向右非金属性逐渐增强,同主族自上而下非金属性逐渐减弱, A、B、C、E的非金属性强弱顺序是F>O>S>Si,所以其氢化物稳定性顺序是HF>H2O>H2S>SiH4。
(3)分子组成为ACH2的物质是SOCl2,在水中会强烈水解,产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸,所以该气体是SO2。根据原子守恒可知,强酸应该是盐酸,所以该反应的化学方程式是SOCl2+H2O=2HC+SO2↑。
(4)硅单质的一种重要用途半导体材料、制造合金、光电池等;工业上制取该单质的原理反应为SiO2+2C600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/2mlqgkimj4p.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Si+2CO↑。
(5)铜不能和稀硫酸反应生成氢气和硫酸铜,因此要使该反应进行,则应该借助于电解原理。其中铜和电源的正极相连,作阳极,电解质溶液是稀硫酸。氢离子在阴极放电生成氢气,所以该装置图是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060713/g11zf323v1w.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
本题难度:一般
5、选择题 下列物质中,不含有硅酸盐的是
A.水玻璃
B.黏土
C.硅芯片
D.普通水泥
参考答案:C
本题解析:硅芯片的主要成分是单质硅,不是硅酸盐;水玻璃是硅酸钠的水溶液,粘土的主要成分是二氧化硅,普通水泥是硅酸盐产品,答案选C。
点评:该题是基础性试题的考查,属于识记性知识的检验,主要是考查学生对硅酸盐概念的熟悉了解程度,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。难度不大,记住即可。
本题难度:简单