Question

X是一种新型无机非金属材料，具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击性．有关生产过程如下：

为了确定C的组成，某同学进行了以下的探究过程．已知F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，I可做光导纤维．

按要求回答下列问题：
（1）C的空间构型为

 

；X的化学式为

 

．
（2）反应②的化学方程式为

 

．
（3）反应⑦的离子方程式

 

．
（4）E是重要的工业原料，常见工业制备E的方法存在着一定的局限性，现在设想用电化学的方法制备E，并向外界提供电能，则正极反应式为

 

，
现将该电池与另一如图所示的蓄电池充电，该电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

充电

放电

2PbSO₄+2H₂O，当制得2molE时，阳极质量

 

（填“增重”或“减轻”）

 

g．

Answer 1

考点：无机物的推断

专题：推断题

分析：I可做光导纤维，所以I是二氧化硅，则F是硅酸，H是硅酸钠．又因为F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化银，因此C是SiCl₄，则A是硅，B是氯气．根据X的性质可知，X是原子晶体，所以X是Si₃N₄．由转化关系可知，SiCl₄与NH₃反应生成Si（NH₂）₄，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH₄Cl；CO₂是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸，以此解答该题．

解答： 解：I可做光导纤维，所以I是二氧化硅，则F是硅酸，H是硅酸钠．又因为F、G都是难溶于水和稀硝酸的白色沉淀，所以G是氯化银，因此C是SiCl₄，则A是硅，B是氯气．根据X的性质可知，X是原子晶体，所以X是Si₃N₄．由转化关系可知，SiCl₄与NH₃反应生成Si（NH₂）₄，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH₄Cl；CO₂是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸，
（1）由以上分析可知C为SiCl₄，具有甲烷的结构，为正四面体，X为Si₃N₄，故答案为：正四面体；Si₃N₄；
（2）由转化关系可知，SiCl₄与NH₃反应生成Si（NH₂）₄，根据原子守恒可知还生成HCl，由于氨气过量，故应生成NH₄Cl，故反应②的反应方程式为：SiCl₄+8NH₃═Si（NH₂）₄+4NH₄Cl，
故答案为：SiCl₄+8NH₃═Si（NH₂）₄+4NH₄Cl；
（3）CO₂是过量的，因此生成物是碳酸氢钠与硅酸，反应⑦的离子方程式为：SiO₃^2-+2H₂O+2CO₂═H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，
故答案为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃+2HCO₃^-；
（4）制备盐酸，氯气被还原，为正极反应，电极方程式为Cl₂+2e^-=2Cl^-，当制得2molHCl时，转移2mol电子，给铅蓄电池充电时，阳极发生氧化反应，1molPbSO₄被氧化生成PbO₂，生成1molPbO₂，阳极质量减轻为：m（PbSO₄）-m（PbO₂）=64g，
故答案为：Cl₂+2e^-=2Cl^-；减轻；64．

点评：本题考查无机物的推断，“I可做光导纤维”是突破口，据此结合转化关系利用逆推法推断，（2）中方程式书写为易错点，学生容易忽略氨气过量而认为生成HCl．