硅在地殼中的含量較高,硅及其化合物的開發(fā)由來已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:
(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料,其中生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有                     。
(2)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下:

①工業(yè)上用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱到1600℃-1800℃除生成粗硅外,也可以生產(chǎn)碳化硅,則在電弧爐內(nèi)可能發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為                       。
②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中,SiHCl3大約占85%,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,粗硅生成SiHCl3的化學(xué)反應(yīng)方程式                              。
(3)有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和       ;SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為       。

物質(zhì)
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸點(diǎn)/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
 
(4)還原爐中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:                                
(5)氯堿工業(yè)可為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料,這些原料是       。

(1)石英砂、純堿和石灰石(2分)
(2)①SiO2 + 2CSi + 2CO↑(2分)、SiO2 + 3CSiC + 2CO↑(2分)
②Si + 3HClSiHCl3 + H2(2分)
(3)蒸餾(1分)   H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl(2分,答不全,少一種扣一分,但有錯(cuò)不給分)
(4)SiHCl3 + H2 Si + 3HCl (2分)
(5)H2、HCl(2分)

解析試題分析:(1)生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石英砂、純堿和石灰石
(2)①石英砂的主要成分是SiO2,與C可能的反應(yīng)有:SiO2 + 2CSi + 2CO↑、SiO2 + 3CSiC + 2CO↑
②粗硅生成SiHCl3的化學(xué)反應(yīng)方程式為Si + 3HClSiHCl3 + H2
(3)硅的氯化物的熔點(diǎn)相差較大且互溶,所以采用蒸餾的方法可提純SiHCl3,從元素的種類上分析SiHCl3完全水解的產(chǎn)物有H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl
(4)還原爐中發(fā)生的反應(yīng)是氫氣還原SiHCl3,化學(xué)方程式為SiHCl3 + H2 Si + 3HCl
(5)氯堿工業(yè)的產(chǎn)品有H2、Cl2、NaOH,所以為上述工藝生產(chǎn)提供部分原料是H2、HCl
考點(diǎn):考查化工生產(chǎn)中硅元素的利用,生產(chǎn)玻璃的原料、高純硅的制取,化學(xué)方程式中的產(chǎn)物分析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素,主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH1="+3" 359.26 kJ·mol-1
②CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s) ΔH2=-89.61 kJ·mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)ΔH3則ΔH3=   kJ·mol-1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4  6 mol CuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是         。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得,含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。

①為獲得盡可能純的NaH2PO4,pH應(yīng)控制在; pH=8時(shí),溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為  。
②Na2HPO4溶液顯堿性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液則顯酸性,其原因是   (寫離子方程式)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()與季戊四醇()以物質(zhì)的量之比2∶1反應(yīng)時(shí),可獲得一種新型阻燃劑中間體X,并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X的核磁共振氫譜如下圖所示。

①酸性氣體是                (填化學(xué)式)
②X的結(jié)構(gòu)簡式為                 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

鋼化玻璃是一類性能良好的玻璃,它可以克服玻璃質(zhì)脆易碎的缺點(diǎn)。離子交換法是玻璃進(jìn)行鋼化的一種重要方法。將普通的鈉鈣玻璃在碳酸鉀的強(qiáng)化鹽(475 ℃)中浸泡3.5小時(shí)后即可制得。下圖是離子交換法的示意圖。

(1)普通玻璃是由石英砂、__________和__________高溫熔融而成。
(2)普通玻璃表面產(chǎn)生裂紋后非常容易破碎,清除表面裂紋的物質(zhì)之一是氫氟酸,寫出氫氟酸與玻璃反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。
(3)玻璃進(jìn)行鋼化過程中,離子交換是__________(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。
(4)在玻璃進(jìn)行鋼化處理時(shí),能否用碳酸氫鉀代替碳酸鉀,__________(填“能”或“不能”),原因是______________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知A、B、C、D、E、F、G、H可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化,反應(yīng)中部分生成物已略去。其中,A、G為同一主族元素的單質(zhì),B、C、H在通常情況下為氣體,化合物C是一種形成酸雨的大氣污染物。

請完成以下填空:
(1)H的名稱是________。
(2)E的兩種用途是________、________。
(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是________。
(4)反應(yīng)④的離子方程式是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一些常見化學(xué)反應(yīng)可用下式表示 A + B → C+D+H2O 其中A為單質(zhì) (必要時(shí)可加熱),請你根據(jù)下面的提示回答下列問題:
(1)若A、C、D均含有氯元素,則A與B溶液反應(yīng)的離子方程式為:                                                                    
(2)若C、D均為氣體且有一種為紅棕色,則B是                        
(3)若C、D均為氣體且都能使澄清石灰水變渾濁,則A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式為:                                                                。
如何稀釋B的濃溶液                                                           
(4) 若A為紫紅色的固體,D為無色無味的氣體,則A與B溶液反應(yīng)的離子方程式為:                                                       。若產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48L的D氣體,則被還原的B的物質(zhì)的量是               mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

下圖1是工業(yè)上“堿法煙氣脫硫法” 示意圖,下圖2是工業(yè)上“石灰→石膏煙氣脫硫法”示意圖,回答:

已知:

試    劑
Ca(OH)2
NaOH
價(jià)格(元/kg)
0.36
2.9
吸收SO2的成本(元/mol)
0.027
0.232
 
(1)圖1中,反應(yīng)①的離子方程式為           ,之一是             。
(2)圖2中,反應(yīng)⑤的目的是穩(wěn)定固化硫元素形成高價(jià)態(tài)的化合物,氧氣的作用是  。該法的優(yōu)點(diǎn)之一是             。
(3)“堿法煙氣脫硫法”中的產(chǎn)物Na2SO3的穩(wěn)定性不好,易使硫元素重新轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性污染物,為避免之,設(shè)計(jì)了③的反應(yīng),寫出其化學(xué)方程式為           。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

硅酸鈉是一種重要的無機(jī)功能材料,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的利用海邊的石英砂(含氯化鈉、氧化鐵等雜質(zhì))制備硅酸鈉的流程如下:

(1)石英砂加水洗滌的目的是                     。
研磨后加入NaOH溶液溶解的離子方程式是                              。
(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)操作要用到的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、        。
(3)殘?jiān)竦某煞质?u>    (填化學(xué)式)。將殘?jiān)袢苡邴}酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,將該沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一種優(yōu)質(zhì)凈水劑,完成反應(yīng)的離子方程式:      + ClO-+ OH-      + Cl-+ H2O
(4)按上述流程制得的硅酸鈉晶體可表示為Na2O·nSiO2,若石英砂的質(zhì)量為10.0 g,其中含SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%,最終得到硅酸鈉晶體15.2 g,則n=    

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某同學(xué)利用如圖裝置制NO并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。

(1)寫出制備NO的反應(yīng)方程式                                       
(2)收集的氣體與空氣混合后變紅色,這說明NO具有_____性。 
(3)制備NO的步驟如下: 
1按圖所示連接好裝置;
2取下注射器,通過U型長管加入稀硝酸至接近U型短管的銅絲 
3在針頭上安裝好注射器,抽出U型短管中的所有空氣;然后拔出注射器,并排盡注射器中的空氣。 
4待硝酸與銅絲分離后,用已排除空氣的注射器抽出生成NO,將注射器針頭插入橡皮塞中以封口。 
在上述操作中遺漏的一個(gè)步驟是            ,在步驟3中可以觀察到的現(xiàn)象為                     。                         
(4)在銅絲上綁上石墨的作用是                                 
(5)若將稀硝酸換成濃硝酸,則可制取NO2氣體。請你用注射器收集NO2氣體并完成“外界因素對化學(xué)平衡移動(dòng)影響”實(shí)驗(yàn)探究,相關(guān)內(nèi)容填在下面表格。(只完成一個(gè)影響因素的探究,其他實(shí)驗(yàn)用品自選)已知
2NO2(g) N2O4(g) △H <0;N2O4為無色氣體。 

實(shí)驗(yàn)步驟  
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象  
實(shí)驗(yàn)結(jié)論  
①分別用兩支注射器收集NO2,并將注射器針頭插入橡皮塞中以封口。  
②_____________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
_______________________  
________________________  
_______________________  
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

為了探究三種氣態(tài)氧化物(SO2、NO2、CO2)的性質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:探究三種氣體在水中的溶解性,用三支相同的試管收集滿三種氣體,倒置在盛滿水的燒杯中,一段時(shí)間后,觀察到的現(xiàn)象如圖A、B、C所示。

(1)在相同條件下,三種氣體在水中溶解度最大的是________(寫化學(xué)式)寫出A燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____                       。如果在三只燒杯中分別滴幾滴紫色石蕊試液,可觀察到的現(xiàn)象是_____________________          。
實(shí)驗(yàn)二:用三只集氣瓶收集滿二氧化硫、二氧化氮?dú)怏w,然后將其倒置在水槽中。分別緩慢通入適量O2或Cl2,如圖D、E、F所示。一段時(shí)間后,D、E裝置的集氣瓶中充滿溶液,F(xiàn)裝置的集氣瓶中還有氣體剩余。

(2)實(shí)驗(yàn)二中裝置D的集氣瓶最終充滿溶液(假設(shè)瓶內(nèi)液體不擴(kuò)散):
①寫出裝置D中總反應(yīng)的化學(xué)方程式:
_______________________________________________。
②假設(shè)該實(shí)驗(yàn)條件下,氣體摩爾體積為a L·mol-1。則裝置D的集氣瓶中所得溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為____________________。
(3) 寫出實(shí)驗(yàn)F通入氧氣后,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。
(4)溶液充滿集氣瓶后,在E裝置的水槽里滴加硝酸鋇溶液,可能觀察到的現(xiàn)象為________,用有關(guān)的離子方程式解釋原因:________________________。

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同步練習(xí)冊答案