Question

氟化硅（SiF₄）是有毒的无色气体，可用于水泥和人造大理石的硬化剂等．制取氟化硅（SiF₄）的化学方程式为：2CaF₂+2H₂SO₄+SiO₂

△   .

2CaSO₄+SiF₄↑+2H₂O．
（1）CaF₂又名“萤石”，属于

 

晶体．在上述反应的反应物和生成物中，属于非极性分子的结构式为

 

．
（2）反应物中有三种元素在元素周期表中处于相邻位置，比较三种元素简单离子的半径由大到小的顺序为

 

（用“r”及离子符号表示）．
（3）氟化硅在潮湿的空气中因水解而产生硅酸（H₂SiO₃）和大量酸雾，用化学方程式说明在制备和收集氟化硅时不能使用玻璃仪器的原因是（用化学方程式表示）：

 

；

 

．

Answer 1

考点：含硅矿物及材料的应用,元素周期律的作用

专题：碳族元素

分析：（1）活泼金属与活泼非金属形成离子化合物；
SiF₄是非极性分子，Si原子与F原子之间形成1对共用电子对；
（2）反应物中有三种元素在元素周期表中处于相邻，则该三种元素是O、F、S，电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大；
（3）根据题干信息和原子守恒推出大量酸雾为HF，根据玻璃仪器的主要成分分析．

解答： 解：（1）CaF₂属于离子晶体，SiF₄是非极性分子，Si原子与F原子之间形成1对共用电子对，结构式为，
故答案为：离子；；
 （2）反应物中有三种元素在元素周期表中处于相邻，则该三种元素是O、F、S，电子层结构相同核电荷数越大离子半径越小，最外层电子数相同电子层越多离子半径越大，故离子半径S^2-＞O^2-＞F^-，
故答案为：r（S^2-）＞r（O^2-）＞r（F^-）；    
（3）氟化硅在潮湿的空气中因水解而产生硅酸（H₂SiO₃）和大量酸雾，根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类、原子的种类和个数不变，氢原子、氟原子的个数前后相等，所以大量酸雾为HF，发生的反应为：SiF₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HF↑，氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应4HF+SiO₂═SiF₄↑+2H₂O生成水和四氟化硅，所以在制备和收集氟化硅时不能使用玻璃仪器，
故答案为：SiF₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HF↑；4HF+SiO₂═SiF₄↑+2H₂O．

点评：本题考查常用化学用语书写、半径比较等，是对基础知识的简单利用，难度不大，注意对基础知识的全面掌握．注意氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应原理，为高频考点．