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光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目,目前国内光缆生产厂家约200家,大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆.(1)光纤预制棒跟光导纤维的成分相同,那么光纤预制棒的化学成分是

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光纤预制棒是光缆生产的最“源头”项目,目前国内光缆生产厂家约200家,大部分靠买进口光纤预制棒来生产光缆.
(1)光纤预制棒跟光导纤维的成分相同,那么光纤预制棒的化学成分是______.
(2)如果把光缆裸露在碱性土壤中,结果会短路,用离子方程式说明原因______.
(3)下列说法正确的是______.
A.石英与普通玻璃都是硅酸盐制品
B.二氧化硅是良好的半导体材料
C.工艺师用盐酸刻蚀石英制作艺术品
D.石英与二氧化碳中的化学键相同
(4)石英可以制备各种各样的陶瓷制品,如坩埚、蒸发皿、氮化硅高温结构陶瓷等.写出氮化硅的化学式______,工业上用石英、焦炭、氮气在高温条件下制备氮化硅,写出反应的化学方程式
3SiO2+2N2+6C
 高温 
.
 
Si3N4+6CO
3SiO2+2N2+6C
 高温 
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Si3N4+6CO
▼优质解答
答案和解析
(1)光纤预制棒跟光导纤维的成分相同,光导纤维是利用光反射原理制成的,其主要成分是二氧化硅,所以光纤预制棒的化学成分是SiO2
故答案为:SiO2
(2)光缆主要成分为二氧化硅,二氧化硅是酸性氧化物,光缆裸露在碱性土壤中,与碱反应SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O结果会短路,硅酸钠是易溶于水易电离的盐,拆成离子,所以离子方程式为:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O,
故答案为:SiO2+2OH-═SiO32-+H2O;
(3)A.石英主要成分为二氧化硅,不是硅酸盐产品,普通玻璃是传统的硅酸盐制品,故A错误;
B.硅原子最外层4个电子,是良好的半导体材料,二氧化硅是光纤的主要成分,故B错误;
C.玻璃的成分二氧化硅与氢氟酸反应:SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O,所以工艺师用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,故C错误;
D.石英是二氧化硅,含有硅氧共价键,二氧化碳中含有碳氧共价键,两者相同,故D正确;
故答案为:D; 
(4)由氮原子的结构示意图,可以看出最外层电子数为5,容易得到3个电子,则N元素的化合价为-3价;由硅原子的结构示意图,可以看出最外层电子数为4,一般不容易失去也不容易得到电子,但可以与其它元素以共用电子对形成化合物,则元素的化合价为+4价;根据化合物中正负化合价的代数和为0的原则,得氮化硅的化学式为 Si3N 4;根据信息:反应物为:石英、焦炭、氮气,生成物为:氮化硅,反应中只有C元素的化合价升高,在高温条件下,碳参加的还原反应,C元素通常化合价由0价升高为+2价的CO,由产物CO可知,SiO2与C化学计量数之比为1:2 由产物Si3N4可知SiO2与N2化学计量数之比为3:2,所以SiO2、C、N2化学计量数之比为3:6:2,令SiO2的化学计量数为3,C、N2化学计量数分别为6、2,结合元素守恒可知Si3N4、CO化学计量数分别为1、6,配平后方程式为3SiO2+6C+2N2
 高温 
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Si3N4+6CO,
故答案为:Si3N4;3SiO2+2N2+6C
 高温 
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Si3N4+6CO.
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