Question

材料科學是近年來與化學有關的科學研究熱點．某新型無機非金屬材料K由兩種非金屬元素組成．它是一種超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征．它是以中學化學中常見物質為原料來生產的，其中B是氣體．下圖虛線框內的其它轉化是為探究C的組成而設．G、F、H均為難溶于水的白色固體；圖中C、H、K均為含A元素．其余物質均為中學化學中常見物質．

請回答下列問題：
（1）實驗室制取A的化學方程式

 

，分別寫出A及其氧化物的一種用途

 

、

 

．
（2）寫出化學式：化合物C

 

；化合物F

 

．
（3）寫出反應③的化學方程式：

 

．
（4）寫出反應⑥的離子方程式：

 

．
（5）化合物K與化合物C類似，也能在一定條件下與水反應生成兩種化合物，請寫出K與水反應的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：無機物的推斷

專題：推斷題

分析：根據(jù)題中各物質轉化關系，F(xiàn)受熱得H，H能與氫氧化鈉反應生成I，I與過量的二氧化碳反應生成F，說明F為弱酸且能受熱分解，結合化合物D中A可形成四個價鍵知：A元素為四價元素，C、H、K均為含A元素，K抗腐蝕能力很強，但易被氫氟 酸腐蝕，說明K中含有硅元素，可以確定A為Si，H為SiO₂，I為Na₂SiO₃，則F為H₂SiO₃，由虛線框中上一支推中可知，E與硝酸銀反應生成 不溶于稀硝酸的沉淀G，則可知E中有Cl^-，G為AgCl，故C為SiCl₄，B為Cl₂；由SiCl₄+3H₂═4HCl+H₂SiO₃，生成E：HCl，G、F、H均為難溶于水的白色固體，K是含硅元素的兩種短周期元素組成的新型無機非金屬材料，它具有超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征，所以可推斷為Si₃N₄，結合推斷出的物質進行分析解答問題．

解答： 解：根據(jù)題中各物質轉化關系，F(xiàn)受熱得H，H能與氫氧化鈉反應生成I，I與過量的二氧化碳反應生成F，說明F為弱酸且能受熱分解，結合化合物D中A可形成四個價鍵知：A元素為四價元素，C、H、K均為含A元素，K抗腐蝕能力很強，但易被氫氟 酸腐蝕，說明K中含有硅元素，可以確定A為Si，H為SiO₂，I為Na₂SiO₃，則F為H₂SiO₃，由虛線框中上一支推中可知，E與硝酸銀反應生成 不溶于稀硝酸的沉淀G，則可知E中有Cl^-，G為AgCl，故C為SiCl₄，B為Cl₂；由SiCl₄+3H₂═4HCl+H₂SiO₃，生成E：HCl，G、F、H均為難溶于水的白色固體，K是含硅元素的兩種短周期元素組成的新型無機非金屬材料，它具有超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征，所以可推斷為Si₃N₄，
（1）實驗室制取Si的化學方程式為SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑，Si及其氧化物常用來制作太陽能電池板、光導纖維，故答案為：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO↑；太陽能電池板、光導纖維；
（2）依據(jù)上述推斷化合物C為：SiCl₄ 化合物F為：H₄SiO₄（或H₂SiO₃） 故答案為：SiCl₄；H₂SiO₃ （或H₄SiO₄）；
（3）Si（NH₂）₄在高溫條件下分解生成Si₃N₄和NH₃，反應方程式為3Si（NH₂）₄

高溫  .

Si₃N₄+8NH₃↑，故答案為：3Si（NH₂）₄

高溫  .

Si₃N₄+8NH₃↑；
（4）向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳生成硅酸，反應方程式為SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，故答案為：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；
（5）化合物Si₃N₄與化合物SiCl₄類似，也能在一定條件下與水反應生成兩種化合物，則反應方程式為：Si₃N₄+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₃↑或 Si₃N₄+12H₂O=3H₄SiO₄↓+4NH₃↑，故答案為：Si₃N₄+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₃↑或 Si₃N₄+12H₂O=3H₄SiO₄↓+4NH₃↑．

點評：本題考查了物質轉化關系的性質應用和判斷，主要考查硅及其化合物的性質變化，利用題給條件，結合特征反應和特征轉化進行分析推斷是解題關鍵．