Question

金剛石、SiC具有優良的耐磨、耐腐蝕特性，應用廣泛。
(1)碳與短周期元素Q的單質化合僅能生成兩種常見氣態化合物，其中一種化合物R為非極性分子。碳元素在周期表中的位置是____________，Q是____________，R的電子式為________。
(2)一定條件下，Na還原CCl₄可制備金剛石。反應結束冷卻至室溫后，回收其中的CCl₄的實驗操作名稱為________，除去粗產品中少量鈉的試劑為________。
(3)碳還原SiO₂制SiC，其粗產品中雜質為Si和SiO₂。現將20.0 g SiC粗產品加入到過量的NaOH溶液中充分反應，收集到0.1 mol氫氣，過濾得SiC固體11.4 g，濾液稀釋到1 L。生成氫氣的離子方程式為__________________________________，硅酸鹽的物質的量濃度為_________。
(4)下列敘述正確的有________(填序號)。
①Na還原CCl₄的反應、Cl₂與H₂O的反應均是置換反應
②水晶、干冰熔化時克服粒子間作用力的類型相同
③Na₂SiO₃溶液與SO₃的反應可用于推斷Si與S的非金屬性強弱
④鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰陽離子數目比均為1：2

Answer 1

(1)第二周期第ⅣA族氧(或O)

(2)過濾 水(或乙醇)
(3)Si＋2OH^－＋H₂O=SiO₃^2-＋2H₂↑0.17 mol·L^－1
(4)③④

(1)由題意可知Q為O(氧)，形成的化合物R為CO₂，其電子式為：。(2)因為CCl₄為液體，C和Na都為固體，所以用過濾法分離；除去C(金剛石)中的Na可以用水或乙醇。(3)混合物中的Si可以與NaOH溶液反應生成氫氣，離子方程式為Si＋2OH^－＋H₂O=SiO₃^2-＋2H₂↑。由于雜質SiO₂也能生成Na₂SiO₃，所以可先求混合物中SiO₂的質量，再求硅酸鹽的物質的量濃度。
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與H₂O的反應不是置換反應；②中水晶熔化克服的是共價鍵，干冰熔化克服的是分子間作用力，兩者不同；③④說法正確。