Question

A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。

（1）写出C与酸发生反应的化学方程式是                    。

（2）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。

①分别写出生成D和F的化学方程式：__________________，_________________。

②要将NaOH高温熔化，下列坩埚中可选用的是_____________________。

A．普通玻璃坩埚            B．石英玻璃坩埚      C．氧化铝坩埚         D．铁坩埚

（3）100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11．2 L，100 g混合物中石灰石的质量分数是__________。

Answer

（9分）（1）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（2分）

（2）①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑（2分）

Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓（2分）②D（1分）

（3）50%（2分）。

【解析】

试题分析：A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，则A是Si单质，C是SiO2，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D，D是Na2SiO3。（1）SiO2是酸性氧化物，与一般的酸不能发生反应，但是可以与氢氟酸发生反应产生SiF4和氢气，发生反应的化学方程式是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。（2）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；则B是C，E是CO2，将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F是H2SiO3。①生成D和F的化学方程式分别是：SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑ ，Na2SiO3 + CO2 + H2O = Na2CO3 + H2SiO3↓。②要将NaOH高温熔化，由于NaOH是碱，可以与玻璃、石英中的酸性氧化物SiO2及两性氧化物氧化铝发生反应，腐蚀设备，故可选用铁坩埚，选项D正确。(3)根据反应方程式：SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑及CaCO3CaO+CO2↑可知：每100g纯净的CaCO3发生反应，会产生1molCO2气体，在标准状况下体积是22.4L，现在100 g C与石灰石的混合物充分反应后生成的气体在标况下的体积为11.2 L，n(CO2)=11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，则根据碳元素守恒可知n(CaCO3)=0.5mol，其质量是m(CaCO3)=0.5mol ×100g/mol=50g，示意100 g混合物中石灰石的质量分数是(50g÷100g)×100%=50%。

考点：考查硅元素的单质及化合物的性质及有关化学计算的知识。