Question

含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)A的原子结构示意图为________，A与碳在原子的电子层结构上的相同点是________________________________________________________。

(2)易与C发生化学反应的酸是_________(写名称)，反应的化学方程式是_______________________________。

(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D

①写出该反应的化学方程式：___________________________________________。

②要将纯碱高温熔化，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．铁坩埚

(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。

Answer

最外层均有4个电子，最内层均有2个电子 氢氟酸 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑ C 50%

【解析】试题分析：本题考查无机推断、侧重硅元素的单质及其化合物性质的考查、化学计算。含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可用于制造光导纤维，则A为硅元素，C为SiO2；C（SiO2）与烧碱反应生成Na2SiO3和H2O，含A元素的化合物D为Na2SiO3。

（1）A为Si，Si原子的核电荷数为14，Si原子核外有14个电子，根据原子核外电子排布规律，A的原子结构示意图为。碳的原子结构示意图为，硅原子与碳原子的电子层结构上的相同点是：最外层均有4个电子，最内层均有2个电子。

（2）C为SiO2，易与SiO2发生化学反应的酸是氢氟酸，SiO2与HF反应生成SiF4和H2O，反应的化学方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

（3）①SiO2与纯碱高温熔融时反应生成Na2SiO3和CO2，反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑。

②A，普通玻璃的成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，SiO2与纯碱高温下反应生成Na2SiO3和CO2，不能选用普通玻璃坩埚熔化纯碱；B，石英玻璃的成分为SiO2，SiO2与纯碱高温下反应生成Na2SiO3和CO2，不能选用石英玻璃坩埚熔化纯碱；C，铁与Na2CO3高温不反应，可选用铁坩埚熔化纯碱；答案选C。

（4）SiO2与石灰石的混合物充分反应，可能发生的反应有SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑、CaCO3CaO+CO2↑，根据C守恒，n（CaCO3）=n（CO2）==0.5mol，m（CaCO3）=0.5mol100g/mol=50g，100g混合物中石灰石的质量分数为100%=50%。