题目内容
金刚石、硅以及SiC的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．请回答下列问题：
（1）金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，常用于制造耐磨器具，它们都属于 晶体．
（2）碳与同周期元素M的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物N为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是 ，M是 （填元素符号），N的电子式为 ．
（3）硅与镁在高真空中加热到450℃，可反应生成灰蓝色有光泽的硅化镁晶体，将其加入盐酸中可用于制备硅烷，请画出硅的原子结构示意图 ，写出硅化镁与盐酸制备硅烷的化学方程式 ．
（4）碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2．先将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到500ml，生成氢气的离子方程式为 ，硅酸盐的物质的量浓度为 ．
（5）下列叙述正确的有 （填序号）．
①C60、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
②保存Fe2（SO4）3溶液时需加稀HCl，以抑制其水解
③Na2CO3与SiO2的反应可用于推断Si与C的非金属性强弱
④有些多原子分子与卤素单质性质相似，称为拟卤素．如氰（CN）2、硫氰（SCN）2等．可推测硫氰与水的反应方程式为：（SCN）2+H2O?HSCN+HSCNO．
（1）金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，常用于制造耐磨器具，它们都属于
（2）碳与同周期元素M的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物N为非极性分子，碳元素在周期表中的位置是
（3）硅与镁在高真空中加热到450℃，可反应生成灰蓝色有光泽的硅化镁晶体，将其加入盐酸中可用于制备硅烷，请画出硅的原子结构示意图
（4）碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2．先将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到500ml，生成氢气的离子方程式为
（5）下列叙述正确的有
①C60、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
②保存Fe2（SO4）3溶液时需加稀HCl，以抑制其水解
③Na2CO3与SiO2的反应可用于推断Si与C的非金属性强弱
④有些多原子分子与卤素单质性质相似，称为拟卤素．如氰（CN）2、硫氰（SCN）2等．可推测硫氰与水的反应方程式为：（SCN）2+H2O?HSCN+HSCNO．
考点：碳族元素简介,原子晶体
专题：
分析：（1）依据原子晶体硬度很大的物理性质判断；
（2）氧与碳位于同周期，二者反应生成二氧化碳和一氧化碳两种氧化物，二氧化碳为非极性分子；
（3）硅为14号元素，有14个质子，核外有3个电子层；硅化镁与盐酸反应生成硅烷和氯化镁；
（4）根据反应的方程式计算生成Na2SiO3的物质的量，进而计算硅酸盐浓度；
（5）①C60、干冰都是分子晶体；
②加入盐酸引入氯离子；
③高温下由于反应为平衡反应，CO2不断逸出使平衡向反方向移动；
④硫氰与水反应类似于氯气和水的反应，根据氯气和水反应的方程式书写；
（2）氧与碳位于同周期，二者反应生成二氧化碳和一氧化碳两种氧化物，二氧化碳为非极性分子；
（3）硅为14号元素，有14个质子，核外有3个电子层；硅化镁与盐酸反应生成硅烷和氯化镁；
（4）根据反应的方程式计算生成Na2SiO3的物质的量，进而计算硅酸盐浓度；
（5）①C60、干冰都是分子晶体；
②加入盐酸引入氯离子；
③高温下由于反应为平衡反应，CO2不断逸出使平衡向反方向移动；
④硫氰与水反应类似于氯气和水的反应，根据氯气和水反应的方程式书写；
解答：
解：（1）依据金刚石、SiC具有优良的耐磨，硬度大，可知二者为原子晶体；
故答案为：原子；
（2）由题给信息“碳与M的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物N为非极性分子”可推知M为氧，非极性分子N为CO2．根据周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的电子式为
，
故答案为：第二周期第ⅣA族；O；
；
（3）硅为14号元素，有14个质子，核外有3个电子层；原子结构示意图为：
；
硅化镁与盐酸反应生成硅烷和氯化镁，化学方程式为：Mg2Si+4HCl=SiH4+MgCl2；
故答案为：；Mg2Si+4HCl=SiH4+MgCl2；
（4）根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可写出其离子方程式为Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2↑；
计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算：
Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑
28 g 1 mol 2 mol
m（Si） n1（Na2SiO3） 0.1 mol
m（Si）=
=1.4g，
n1（Na2SiO3）=
=0.05 mol，
粗产品中SiO2的质量为m（SiO2）=20.0g-11.4g-1.4 g=7.2 g
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
60g 1mol
7.2g n2（Na2SiO3）
n2（Na2SiO3）=
=0.12mol，
则n（Na2SiO3）=n1（Na2SiO3）+n2（Na2SiO3）=0.12mol+0.05mol=0.17mol，
硅酸盐的物质的量浓度为C=
=
=0.34mol/L；
故答案为：Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2↑；0.34mol/L；
（5）①C60、干冰都是分子晶体，熔化时克服粒子间作用力的类型都是分子间作用力，故①正确；
②加入盐酸引入氯离子，氯离子为杂质离子，故②错误；
③高温下由于反应为平衡反应，CO2不断逸出使平衡向反方向移动，此现象不能推出si的非金属性强于c的错误理论，故③错误；
④氯气与水反应方程式为：Cl2+H2O HClO+HCl，硫氰（SCN）2与卤素单质性质相似，所以硫氰与水的反应方程式为：（SCN）2+H2O?HSCN+HSCNO，故④正确；
故选：①④；
故答案为：原子；
（2）由题给信息“碳与M的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物N为非极性分子”可推知M为氧，非极性分子N为CO2．根据周期序数=电子层数，主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，CO2的电子式为
，故答案为：第二周期第ⅣA族；O；
；（3）硅为14号元素，有14个质子，核外有3个电子层；原子结构示意图为：
；硅化镁与盐酸反应生成硅烷和氯化镁，化学方程式为：Mg2Si+4HCl=SiH4+MgCl2；
故答案为：
；Mg2Si+4HCl=SiH4+MgCl2；（4）根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可写出其离子方程式为Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2↑；
计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算：
Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑
28 g 1 mol 2 mol
m（Si） n1（Na2SiO3） 0.1 mol
m（Si）=
| 28g/mol×0.1mol |
| 2mol |
n1（Na2SiO3）=
| 0.1mol |
| 2 |
粗产品中SiO2的质量为m（SiO2）=20.0g-11.4g-1.4 g=7.2 g
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
60g 1mol
7.2g n2（Na2SiO3）
n2（Na2SiO3）=
| 1mol×7.2g |
| 60g |
则n（Na2SiO3）=n1（Na2SiO3）+n2（Na2SiO3）=0.12mol+0.05mol=0.17mol，
硅酸盐的物质的量浓度为C=
| n |
| V |
| 0.17mol |
| 0.5L |
故答案为：Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2↑；0.34mol/L；
（5）①C60、干冰都是分子晶体，熔化时克服粒子间作用力的类型都是分子间作用力，故①正确；
②加入盐酸引入氯离子，氯离子为杂质离子，故②错误；
③高温下由于反应为平衡反应，CO2不断逸出使平衡向反方向移动，此现象不能推出si的非金属性强于c的错误理论，故③错误；
④氯气与水反应方程式为：Cl2+H2O HClO+HCl，硫氰（SCN）2与卤素单质性质相似，所以硫氰与水的反应方程式为：（SCN）2+H2O?HSCN+HSCNO，故④正确；
故选：①④；
点评：本题为综合题，考查了元素化合物知识、原子机构、晶体类型，侧重考查学生依据所学知识类推能量，题目难度较大．
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