Question

16．A元素的一種單質是一種重要的半導體材料，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現代通訊材料--光導纖維，C與燒堿反應生成含A元素的化合物D．
（1）寫出C與酸發生反應的化學方程式是SiO₂+4HF═SiF₄↑+2H₂O．
（2）將C與純堿混合高溫熔融時也發生化學反應生成D，同時還生成B的最高價氧化物E；將全部的E與全部的D在足量的水中混合后，又發生化學反應生成含A的化合物F．
①分別寫出生成D和F的化學方程式：SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂，Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓．
②要將NaOH高溫熔化，下列坩堝中可選用的是D．
A．普通玻璃坩堝            B．石英玻璃坩堝      C．氧化鋁坩堝         D．鐵坩堝
（3）100g C與石灰石的混合物充分反應后生成的氣體在標況下的體積為11.2L，100g混合物中石灰石的質量分數是50%．

Answer 1

分析 含A元素的一種單質是一種重要的半導體材料，則A為Si，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現代通訊材料--光導纖維，則C為SiO₂，C與燒堿反應生成含A元素的化合物D為Na₂SiO₃，由此分析解答．

解答 解：含A元素的一種單質是一種重要的半導體材料，則A為Si，含A元素的一種化合物C可用于制造高性能的現代通訊材料--光導纖維，則C為SiO₂，C與燒堿反應生成含A元素的化合物D為Na₂SiO₃，
（1）二氧化硅與氫氟酸反應生成四氟化硅與水，反應方程式為：SiO₂+4HF═SiF₄↑+2H₂O，
故答案為：SiO₂+4HF═SiF₄↑+2H₂O；
（2）①將SiO₂與純堿混合高溫熔融時反應生成Na₂SiO₃，同時還生成B的最高價氧化物E，則E為CO₂，B為C，將全部的CO₂與全部的Na₂SiO₃在足量的水中混合后，生成了含A的化合物F為H₂SiO₃，反應方程式為：SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑；Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓，
故答案為：SiO₂+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Na₂SiO₃+CO₂↑；Na₂SiO₃+CO₂+H₂O=Na₂CO₃+H₂SiO₃↓；
②普通玻璃坩堝、石英玻璃坩堝、瓷坩堝中的二氧化硅以及氧化鋁坩堝高溫下都能與氫氧化鈉反應，故選D，
故答案為：D；
（3）首先要仿照Na₂CO₃與SiO₂的化學反應確定CaCO₃與SiO₂的化學反應，然后要找出CaCO₃+SiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO₃+CO₂↑和CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑兩個化學反應中n（CaCO₃）與n（CO₂）的關系：n（CaCO₃）=n（CO₂）．
生成標準狀況下CO₂氣體11.2L，其物質的量=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
m（CaCO₃）=0.5mol×100g/mol=50g
樣品中碳酸鈣的質量分數：$\frac{50g}{100g}$×100%=50%
故答案為：50%．

點評 本題考查無機物推斷、元素化合物性質，重在考查分析能力和綜合應用知識的能力，難度不大，注意對基礎知識的掌握．