Question

8．材料科學是近年來與化學有關的科學研究的重點，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、抗氧化等特性，它是以中學化學中的常見物質為原料來生產的．如圖所示為其生產過程，其中虛線框內轉化是為探究C的組成而設．已知A、B均為非金屬單質，G、F、H均難溶于水且為白色粉末；圖中除M、K（均含A元素）外均為中學化學常見物質：
請完成下列問題．
（1）指出K可能所屬的晶體類型原子晶體．
（2）寫出化學式：單質BCl₂；化合物FH₂SiO₃．
（3）寫出下列反應的離子方程式：
反應③Cl^-+Ag⁺=AgCl↓；
反應⑤SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O．
（4）寫出反應④的化學方程式3Si（NH₂）₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+8NH₃↑．

Answer 1

分析 根據題中各物質轉化關系，F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，M、K均為含A元素，K由兩種非金屬元素組成，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化的特征，根據M的部分組成可知K應為Si₃N₄，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為HCl，G、F、H均為難溶于水的白色固體，以此解答該題．

解答 解：（1）K為Si₃N₄，是一種超硬物質，具有耐磨、耐腐蝕、抗冷熱沖擊、抗氧化等特性，為原子晶體具有的性質，故為原子晶體，故答案為：原子晶體；
（2）由以上分析可知B為Cl₂，F為H₂SiO₃，故答案為：Cl₂；H₂SiO₃；
（3）反應③為鹽酸和硝酸銀的反應，離子方程式為Cl^-+Ag⁺=AgCl↓，反應⑤二氧化硅和氫氧化鈉溶液的反應，離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O，
故答案為：Cl^-+Ag⁺=AgCl↓； SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O；
（4）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$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+8NH₃↑，故答案為：3Si（NH₂）₄$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si₃N₄+8NH₃↑．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，側重考查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．