Question

氟化硅（SiF₄）是有毒的無(wú)色氣體，可用于水泥和人造大理石的硬化劑等．制取氟化硅（SiF₄）的化學(xué)方程式為：2CaF₂+2H₂SO₄+SiO₂

△   .

2CaSO₄+SiF₄↑+2H₂O．
（1）CaF₂又名“螢石”，屬于

 

晶體．在上述反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中，屬于非極性分子的結(jié)構(gòu)式為

 

．
（2）反應(yīng)物中有三種元素在元素周期表中處于相鄰位置，比較三種元素簡(jiǎn)單離子的半徑由大到小的順序?yàn)?div id="tmlwoni" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（用“r”及離子符號(hào)表示）．
（3）氟化硅在潮濕的空氣中因水解而產(chǎn)生硅酸（H₂SiO₃）和大量酸霧，用化學(xué)方程式說(shuō)明在制備和收集氟化硅時(shí)不能使用玻璃儀器的原因是（用化學(xué)方程式表示）：

 

；

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：含硅礦物及材料的應(yīng)用,元素周期律的作用

專題：碳族元素

分析：（1）活潑金屬與活潑非金屬形成離子化合物；
SiF₄是非極性分子，Si原子與F原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)；
（2）反應(yīng)物中有三種元素在元素周期表中處于相鄰，則該三種元素是O、F、S，電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大；
（3）根據(jù)題干信息和原子守恒推出大量酸霧為HF，根據(jù)玻璃儀器的主要成分分析．

解答： 解：（1）CaF₂屬于離子晶體，SiF₄是非極性分子，Si原子與F原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，結(jié)構(gòu)式為，
故答案為：離子；；
 （2）反應(yīng)物中有三種元素在元素周期表中處于相鄰，則該三種元素是O、F、S，電子層結(jié)構(gòu)相同核電荷數(shù)越大離子半徑越小，最外層電子數(shù)相同電子層越多離子半徑越大，故離子半徑S^2-＞O^2-＞F^-，
故答案為：r（S^2-）＞r（O^2-）＞r（F^-）；    
（3）氟化硅在潮濕的空氣中因水解而產(chǎn)生硅酸（H₂SiO₃）和大量酸霧，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素的種類、原子的種類和個(gè)數(shù)不變，氫原子、氟原子的個(gè)數(shù)前后相等，所以大量酸霧為HF，發(fā)生的反應(yīng)為：SiF₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HF↑，氫氟酸與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)4HF+SiO₂═SiF₄↑+2H₂O生成水和四氟化硅，所以在制備和收集氟化硅時(shí)不能使用玻璃儀器，
故答案為：SiF₄+3H₂O═H₂SiO₃+4HF↑；4HF+SiO₂═SiF₄↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查常用化學(xué)用語(yǔ)書寫、半徑比較等，是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的簡(jiǎn)單利用，難度不大，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．注意氫氟酸與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)原理，為高頻考點(diǎn)．