Question

材料科学是近年来与化学有关的科学研究热点．某新型无机非金属材料K由两种非金属元素组成．它是一种超硬物质，具有耐磨、耐腐蚀

Answer 1

解题思路：图中C、D、K均为含A元素．单质A中所含元素在地球表面的地壳中的含量排第二，A元素为Si，根据化合物D中A可形成四个价键知：A元素为四价元素，进一步确定A为Si，由虚线框中上一支推知E中有Cl^-，由下一支推知F中含Al元素或Si元素，联系化合价知F中含硅元素（题目中也说明了为非金属元素），故C为SiCl₄，B为Cl₂；由SiCl₄+3H₂═4HCl+H₂SiO₃，生成E：HCl，F：H₂SiO₃；G、F、H均为难溶于水的白色固体，所以G为AgCl，H为SiO₂；I为Na₂SiO₃；K是含硅元素的两种短周期元素组成的新型无机非金属材料，推断为Si₃N₄；结合推断出的物质进行分析解答问题．

图某新型无机非金属材料K由两种短周期元素组成，中C、D、K均为含A元素．单质A中所含元素在地球表面的地壳中的含量排第二，A元素为Si，根据化合物D中A可形成四个价键知：A元素为四价元素，进一步确定A为Si，由虚线框中上分支推知E中有Cl^-，由下一支推知F中含Al元素或Si元素，联系化合价知F中含硅元素（题目中也说明了为非金属元素），故C为SiCl₄，B为Cl₂；由SiCl₄+3H₂O═4HCl+H₂SiO₃，生成E：HCl，F：H₂SiO₃；G、F、H均为难溶于水的白色固体，所以G为AgCl，H为SiO₂；I为Na₂SiO₃；K是含硅元素的两种短周期元素组成的新型无机非金属材料，推断为Si₃N₄；结合推断出的物质进行分析解答问题；综上所述：推断出的各物质为：A、Si；B、Cl₂；C、SiCl₄；D、Si（NH₂）₄；E、HCl；F、H₂SiO₃；G、AgCl；H、SiO₂；I、Na₂SiO₃；K、Si₃N₄，

（1）实验室制取Si的化学方程式为SiO₂+2C

高温

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Si+2CO↑，Si及其氧化物常用来制作太阳能电池板、光导纤维，故答案为：SiO₂+2C

高温

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Si+2CO↑；太阳能电池板、光导纤维；

（2）依据上述推断化合物C为：SiCl₄化合物F为：H₄SiO₄（或H₂SiO₃） 故答案为：SiCl₄；H₂SiO₃（或H₄SiO₄）；

（3）Si（NH₂）₄在高温条件下分解生成Si₃N₄和NH₃，反应方程式为3Si（NH₂）₄

高温

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Si₃N₄+8NH₃↑，故答案为：3Si（NH₂）₄

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Si₃N₄+8NH₃↑；

（4）向硅酸钠溶液中通入二氧化碳生成硅酸，反应方程式为SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-，故答案为：SiO₃^2-+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2HCO₃^-；

（5）化合物Si₃N₄与化合物SiCl₄类似，也能在一定条件下与水反应生成两种化合物，则反应方程式为：Si₃N₄+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₃↑或 Si₃N₄+12H₂O=3H₄SiO₄↓+4NH₃↑，故答案为：Si₃N₄+9H₂O=3H₂SiO₃↓+4NH₃↑或 Si₃N₄+12H₂O=3H₄SiO₄↓+4NH₃↑．

点评：

本题考点： 无机物的推断．

考点点评： 本题考查了物质转化关系的性质应用和判断，主要考查硅及其化合物的性质变化，利用题给条件，结合特征反应和特征转化进行分析推断是解题关键．