碳和硅及其化合物

下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

下列叙述中正确的是

化学与日常生活密切相关，下列说法错误的是

下列关于物质应用的说法错误的是

下列关于物质应用和组成的说法正确的是

下列物质性质与应用对应关系正确的是

下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素

下列离子方程式正确的是

A．钠与水反应：Na + 2H­2O = Na＋+ 2OH－+ H2↑

B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：SiO32- + 2H+ = H2SiO3↓

C．0.01mol/LNH4Al(SO4)2溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合：NH4＋+Al3＋+ 2SO42－+ 2Ba2＋+ 4OH- = 2BaSO4↓ + Al(OH)3↓ + NH3·H2O

D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe + 3NO3－+ 6H+Fe3+ + 3NO2↑ + 3H2O

水溶液X中只可能溶有K^＋、Mg^2＋、Al^3＋、、、、中的若干种离子。某同学对该溶有进行了如下实验：

下列判断正确的是

A．气体甲一定是纯净物

B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物

C．K＋、和一定存在于溶液X中

D．和一定不存在于溶液X中

金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛．
（1）碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子．碳元素在周期表中的位置是              ，Q是              ，R的电子式为              ．
（2）一定条件下，Na还原CCl₄可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl₄的实验操作名称为              ，除去粗产品中少量钠的试剂为              ．
（3）碳还原SiO₂制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO₂．现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L．生成氢气的离子方程式为              ，硅酸盐的物质的量浓度为              ．
（4）下列叙述正确的有              （填序号）．
①Na还原CCl₄的反应、Cl₂与H₂O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na₂SiO₃溶液与SO₃的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1：2．

月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素，是人类未来的资源宝库。
（1）³He是高效核能原料，其原子核内中子数为_____________。
（2）Na的原子结构示意图为______，Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为_______。
（3）MgCl₂在工业上应用广泛，可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点________（填“高”或“低”）
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO₂，除去SiO₂的离子方程式为______；SiO₂的晶体类型为________。
③MgO与炭粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl₂。若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收，则生成的盐为______（写化学式）。
（4）月壤中含有丰富的³He，从月壤中提炼1 kg³He同时可得6000kgH₂和700kgN₂，若以所得H₂和N₂为原料经一系列反应最多可制得碳酸氢铵___kg。

硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是        。
（2）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有        。
（3）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

	发生的主要反应
电弧炉	SiO2+2CSi+2CO↑
流化床反应器	Si+3HClSiHCl3+H2
还原炉	SiHCl3+H2Si+3HCl

①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为        ；碳化硅又称        ，其晶体结构与        相似。
②在流化床反应的产物中，SiHCl₃大约占85%，还有SiCl₄、SiH₂Cl₂、SiH₃Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl₃的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和        。

③SiHCl₃极易水解，其完全水解的产物为        。
（4）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是        。

石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO₂（7.8%）、Al₂O₃(5.1%)、Fe₂O₃(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下：

（注：SiCl₄的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
（1）向反应器中通入Cl₂前，需通一段时间的N₂，主要目的是                       。
（2）高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。
气体I中的氯化物主要为                       。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为                       。
（3）步骤①为：搅拌、        。所得溶液IV中阴离子有                       。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为                       。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg                       。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成下图防腐示意图，并作相应标注。

（1）对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX₄)，下列叙述正确的是

（2）碳元素的单质有多种形式，下图依次是C₆₀、石墨和金刚石的结构图：

回答下列问题：
（1）金刚石、石墨、C₆₀.碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为_____________。
（2）金刚石、石墨烯（指单层石墨）中碳原子的杂化形式分别为____、____。
（3）C₆₀属于____晶体，石墨属于____晶体。
（4）石墨晶体中，层内C-C键的键长为142 pm，而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键，而石墨层内的C-C间不仅存在____共价键，还有____键。
（5）金刚石晶胞含有____个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r= ______a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____（不要求计算结果）。