Question

【題目】為探宄固體X(僅含兩種常見短周期元素)的組成和性質,設計并完成如下實驗:

己知:氣體A是一種純凈物,在標準狀況下的密度為1.429g/L；固體B是光導纖維的主要成分。請回答:

(1)氣體A分子的電子式_______,白色沉淀D的化學式_______。

(2)固體X與稀硫酸反應的離子方程式是_______。

(3)己知NH3與氣體A在一定條件下反應后可得到一種耐高溫陶瓷材料(僅含兩種元素,摩爾質量為140g/ mol)和H2,寫 出該反應 的化學方程式_______。

Answer 1

【答案】 Mg(OH)2 Mg2Si+4H+=2Mg2++SiH4↑ 3SiH4+4NH3 Si3N4+12H2

【解析】己知氣體A在標準狀況下的密度為1.429g·L－1，則其摩爾質量為1.429g·L－1×22.4L/mol

=32g/mol，固體B是光導纖維的主要成分即SiO2，6.0gSiO2的物質的量為0.1mol，則7.6gX中含Si的質量為2.8g，即0.1mol；在短周期金屬元素中，與過量NaOH反應生成白色沉淀只有Mg(OH)2，則其物質的量為0.2mol，所以7.6gX中含Mg的質量為4.8g，即0.2mol，由此推知X為Mg2Si，則與硫酸反應生成的A氣體為SiH4，其摩爾質量恰好為32g/mol。

(1)SiH4的電子式為；白色沉淀D的化學式為Mg(OH)2；

(2)固體X與稀硫酸反應的離子方程式是Mg2Si+4H+=2Mg2++SiH4↑；

(3)NH3與SiH4在一定條件下反應生成一種耐高溫陶瓷材料和H2，所以耐高溫陶瓷材料中含有Si和N兩種元素，根據二者的化合價可知，其化學式為Si3N4，摩爾質量為140g/ mol，所以反應的化學方程式為3SiH4+4NH3 Si3N4+12H2。