题目内容

13．C、Si及其化合物在工业上用途广泛．
（1）硅元索在周期表中的位置为第三周期第IVA族，硅原子中能量最高的电子处在M电子层上（填电子层符号如K层），写出单质硅的一种用途：半导体材料/太阳能电池； SiH4的空间结构是正四面体形．
（2）焦炭、石英砂与磷酸钙混合加热到1500℃生成白磷：2Ca3（PO4）3+6Si02=6CaSO4+P4O10.10C+P4O10=P4+10CO↑，上述反应的各种物质中属于酸性氧化物的是SiO2、P4O10．
（3）Na在一定条件下可还原CCl4制备金刚石，可用试剂水（或乙醇）除去粗产品中少量Na．
（4）下列叙述正确的有cd（填序号）．
a．Na还原CCl4、Cl2与H2O的反应均是置换反应
b．还原性Si＞C，所以C不能还原SiO2得到单质Si
c．分别通入CO2可以鉴别NaAlO2溶液和CaCl2溶液
d．钠、理在空气中的燃烧产物阴、阳离子效目比均为1：2
（5）两份质量均为11.0g的Al～Si合金分别与足量NaOH和稀H2SO4反应．产生气体总体积为22.4L（标准状况），则合金中Al～Si的物质的量之比为1：1．

分析 （1）根据硅原子结构确定硅元索在周期表中的位置，电子最后排在能量高的轨道上；单质硅用作半导体材料或是太阳能电池，SiH4的空间结构和甲烷相似；
（2）酸性氧化物与碱反应生成盐和水，且只有两种元素的氧化物；
（3）根据Na可以与水（或乙醇）发生反应回答；
（4）a、Na还原CCl4的反应属于置换反应，但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO；
b、C能还原SiO2得到单质Si；
c、CO2可以和NaAlO2溶液反应产生白色沉淀，但是和CaCl2溶液不反应；
d、钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O．
（5）发生反应：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，据此计算．

解答 解：（1）根据硅原子结构可以确定硅元索在周期表中的位置第三周期第IVA族，电子最后排在能量高的轨道上即M轨道，单质硅用作半导体材料或是太阳能电池，SiH4的空间结构和甲烷相似，为正四面体结构，故答案为：第三周期第IVA族；M；半导体材料/太阳能电池；正四面体形；
（2）能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，所以属于酸性氧化物的是SiO2、P4O10，故答案为：SiO2、P4O10；
（3）由于Na可以与水（或乙醇）发生反应，而金刚石不与水（或乙醇）反应，所以除去粗产品中少量的钠可用水（或乙醇），故答案为：水（或乙醇）；
（4）a、Na还原CCl4的反应属于置换反应，但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，不是置换反应，故错误；
b、C能还原SiO2得到单质Si，故错误；
c、CO2可以和NaAlO2溶液反应产生白色沉淀，但是和CaCl2溶液不反应，分别通入CO2可以鉴别NaAlO2溶液和CaCl2溶液，故正确；
d、钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O，故正确；
故选cd；
（5）设：合金中Al～Si的物质的量分别是x、y，两份质量均为11.0g的Al～Si合金分别与足量NaOH和稀H2SO4反应，产生气体总体积为22.4L（标准状况），2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，硅和硫酸不反应，金属铝产生氢气是1.5xmol，所以金属铝、硅和氢氧化钠反应产生氢气一共是（1-1.5x）mol，根据反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑，得到：27x+28y=11g，1.5x+2y=1-1.5x，解得x=y=0.2mol，则合金中Al～Si的物质的量之比为1：1，
故答案为：1：1．

点评 本题综合元素化合物知识，题目难度中等，注意知识的归纳和梳理、搞清反应原理根据方程式计算是解题的关键．

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