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)在元素周期表中，A位于________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B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，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写出生成D和F的化学反应方程式：_____________________________________

________________________________________________________________________。

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．氧化铝坩埚                                      D．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 1

答案　(1)ⅣA　　最外层均有4个电子，最内层均有2个电子

(2)氢氟酸　SiO₂＋4HF===SiF₄↑＋2H₂O

(3)①SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑，Na₂SiO₃＋CO₂＋H₂O===Na₂CO₃＋H₂SiO₃↓　②D

(4)50%

解析　(1)A元素单质可作半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，C为SiO₂，D为Na₂SiO₃。比硅相对原子质量小的同族元素B为碳。(2)C为SiO₂，能与SiO₂反应的酸只有氢氟酸。(3)SiO₂与Na₂CO₃高温下反应生成Na₂SiO₃和CO₂，含SiO₂的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al₂O₃等都能与Na₂CO₃在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na₂CO₃。(4)若SiO₂恰好完全反应或过量，与CaCO₃反应的化学方程式只有一个，即CaCO₃＋SiO₂CaSiO₃＋CO₂↑。若CaCO₃过量，除发生上述反应外，还会发生反应：CaCO₃CaO＋CO₂↑。总之，CaCO₃的多少决定了CO₂的产量，可通过以下关系列式求解：

CaCO₃　～　CO₂

100 g            22.4 L

m(CaCO₃)     11.2 L

m(CaCO₃)＝50 g

混合物中CaCO₃的质量分数：×100%＝50%。