为探宄固体X(仅含两种常见短周期元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
己知:气体A是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.429g/L；固体B是光导纤维的主要成分。请回答:
(1)气体A分子的电子式_______,白色沉淀D的化学式_______。
(2)固体X与稀硫酸反应的离子方程式是_______。
(3)己知NH3与气体A在一定条件下反应后可得到一种耐高温陶瓷材料(仅含两种元素,摩尔质量为140g/ mol)和H2,写 出该反应 的化学方程式_______。
【答案】Mg(OH)2 Mg2Si+4H+=2Mg2++SiH4↑ 3SiH4+4NH3Si3N4+12H2
【解析】己知气体A在标准状况下的密度为1.429g·L－1，则其摩尔质量为1.429g·L－1×22.4L/mol
=32g/mol，固体B是光导纤维的主要成分即SiO2，6.0gSiO2的物质的量为0.1mol，则7.6gX中含Si的质量为2.8g，即0.1mol；在短周期金属元素中，与过量NaOH反应生成白色沉淀只有Mg(OH)2，则其物质的量为0.2mol，所以7.6gX中含Mg的质量为4.8g，即0.2mol，由此推知X为Mg2Si，则与硫酸反应生成的A气体为SiH4，其摩尔质量恰好为32g/mol。
(1)SiH4的电子式为；白色沉淀D的化学式为Mg(OH)2；
(2)固体X与稀硫酸反应的离子方程式是Mg2Si+4H+=2Mg2++SiH4↑；
(3)NH3与SiH4在一定条件下反应生成一种耐高温陶瓷材料和H2，所以耐高温陶瓷材料中含有Si和N两种元素，根据二者的化合价可知，其化学式为Si3N4，摩尔质量为140g/ mol，所以反应的化学方程式为3SiH4+4NH3Si3N4+12H2。