Question

20．SiO₂，H₂SO₄，NH₃，NaCl是中學化學中常見的化合物，他們在生產、生活中有著廣泛的應用，請回答下列問題：
（1）Si元素在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，SiO₂屬于原子晶體．SiCl₄可制氣相白炭黑（與光導纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl₄與H₂和O₂反應，產物有兩種，化學方程式為SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+4HCl．
（2）請按熔、沸點從高到低的順序對上述四種化合物排序SiO₂＞NaCl＞H₂SO₄＞NH₃．
（3）H₂SO₄是一種用途廣泛的化學試劑，請寫出H₂SO₄的兩種用途催化劑、脫水劑、干燥劑等．
（4）NH₃分子間能形成氫鍵，請用氫鍵表示式表示氨分子間存在的氫鍵N-H…N，NaCl的飽和NH₃溶液中通入氣體X是工業(yè)制純堿的關鍵反應，請用化學方程式表示該反應NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料，電解飽和食鹽水的離子方程式2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)Si的原子結構示意圖判斷在周期表中的位置，SiO₂屬于原子晶體，SiCl₄與H₂和O₂反應，產物有兩種，光導纖維的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一產物中，H、Cl元素結合成HCl，然后配平即可；
（2）一般來說，熔沸點高低順序是：原子晶體、離子晶體、分子晶體；
（3）根據(jù)濃硫酸可以作反應的催化劑、脫水劑、干燥劑等判斷；
（4）氫鍵是與N、O、F直接相連的氫與N、O、F之間的一種分子間作用力，用“…”表示；食鹽、氨氣、水和二氧化碳發(fā)生化學反應，生成碳酸氫銨和氯化銨；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，據(jù)此書寫方程式．

解答 解：（1）Si的原子核外共有3層，最外層有4個電子，所以在周期表中的位置是第三周期第ⅣA族，SiO₂屬于原子晶體，SiCl₄與H₂和O₂反應，產物有兩種，光導纖維的主要成分是SiO₂，H、Cl元素必在另一產物中，H、Cl元素結合成HCl，發(fā)生的化學方程式為：SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
故答案為：第三周期第ⅣA族； 原子；SiCl₄+2H₂+O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiO₂+4HCl；
（2）一般來說，熔沸點高低順序是：原子晶體、離子晶體、分子晶體，二氧化硅屬于原子晶體、NaCl屬于離子晶體、硫酸和氨氣屬于分子晶體，但常溫下硫酸為液態(tài)而氨氣為氣態(tài)，所以硫酸的熔沸點大于氨氣，則這幾種物質熔沸點高低順序是SiO₂＞NaCl＞H₂SO₄＞NH₃，故答案為：SiO₂＞NaCl＞H₂SO₄＞NH₃；
（3）因為濃硫酸可以作反應的催化劑、脫水劑、干燥劑等，所以H₂SO₄的用途有催化劑、脫水劑、干燥劑等；故答案為：催化劑、脫水劑、干燥劑等；
（4）氫鍵是與N、O、F直接相連的氫與N、O、F之間的一種分子間作用力，用“…”表示，所以氨分子間存在的氫鍵為N-H…N；食鹽、氨氣、水和二氧化碳發(fā)生化學反應，生成碳酸氫銨和氯化銨，化學方程式為NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；電解飽和食鹽水生成氫氣、氯氣和氫氧化鈉，離子方程式為：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑；故答案為：N-H…N；NH₃+CO₂+NaCl+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl；2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2OH^-+Cl₂↑+H₂↑．

點評 本題考查了硅及其二氧化硅的性質，熔沸點的比較，氫鍵的表示方式以及侯氏制堿法的原理，電解原理及離子反應，明確物質的性質是解本題關鍵，根據(jù)物質之間的反應來分析解答即可，題目較為綜合，難度中等．