题目

题型：不详难度：来源：

含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)在元素周期表中，A位于       族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为       ，A与B在原子的电子层结构上的相同点是                       。
(2)易与C发生化学反应的酸是       ，反应的化学方程式是                         。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①写出生成D和F的化学反应方程式：                                 。
②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是       。
A．普通玻璃坩埚      B．石英玻璃坩埚
C．氧化铝坩锅        D．铁坩锅
(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是                                        。

答案

(1)ⅣA     最外层均有4个电子，最内层均有2个电子
(2)氢氟酸　SiO₂＋4HF=SiF₄↑＋2H₂O
(3)①SiO₂＋Na₂CO₃Na₂SiO₃＋CO₂↑，
Na₂SiO₃＋CO₂＋H₂O=Na₂CO₃＋H₂SiO₃↓
②D　(4)50%

解析

(1)A元素单质可作半导体材料，含A元素的某化合物是制造光导纤维的原料，可知A为硅元素，C为SiO₂，D为Na₂SiO₃。比硅相对原子质量小的同族元素B为碳。
(2)C为SiO₂，能与SiO₂反应的酸只有氢氟酸。
(3)SiO₂与Na₂CO₃高温下反应生成Na₂SiO₃和CO₂，含SiO₂的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al₂O₃等都能与Na₂CO₃在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融Na₂CO₃。
(4)若SiO₂恰好完全反应或过量，与CaCO₃反应的化学方程式只有一个，即CaCO₃＋SiO₂CaSiO₃＋CO₂↑。若CaCO₃过量，除发生上述反应外，还会发生反应：
CaCO₃CaO＋CO₂↑。总之，CaCO₃的多少决定了CO₂的产量，可通过以下关系列式求解：
CaCO₃　～　CO₂
100 g  22.4 L
m(CaCO₃)  11.2 L
m(CaCO₃)＝50 g
混合物中CaCO₃的质量分数：×100%＝50%。