【題目】硅是最理想的太陽能電池材料,高性能晶硅電池是建立在高質(zhì)量晶硅材料基礎(chǔ)上的。工業(yè)上可以用如圖所示的流程制取高純硅。
(1)硅在周期表中的位置是_______________,反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為:__________________
(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3 (沸點(diǎn)31.8℃)中含有少量SiCl4 (沸點(diǎn)57.6℃)和SiH2Cl2 (沸點(diǎn)8.2℃)、SiH3Cl(沸點(diǎn)-30.4℃)提純SiHCl3采用的方法為__________,整個(gè)過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)X是:_____________(填化學(xué)式)
(3)提純粗硅的過程中必須嚴(yán)格控制無水無氧,原因之一是硅的鹵化物極易水解,寫出SiCl4遇水劇烈反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________
(4)硅在有HNO3存在的條件下,可以與HF生成H2SiF6,同時(shí)有不溶于水的氣體生成,該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色,硅單質(zhì)發(fā)生的化學(xué)方程式為_____________________________________________________
(5)某工廠用100噸純度為75%的石英砂為原料經(jīng)第一步反應(yīng)制得的粗硅中含硅28噸,則該過程中硅的產(chǎn)率是:__________(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)
【答案】 第三周期第IVA族 1:2 蒸餾或分餾 HCl SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl或3SiCl4+4H2O=H3SiO4↓+4HCl 3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O 0.80或80.00%
【解析】(1)硅是14號(hào)元素,在周期表中位于第三周期第IVA族,反應(yīng)1為二氧化硅和碳的反應(yīng):SiO2+3CSiC+2CO,反應(yīng)中氧化劑是二氧化硅和C,還原劑是C,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2,故答案為:第三周期第IVA族;1:2;
(2)SiHCl3(沸點(diǎn)31.8℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和SiH2Cl2 (沸點(diǎn)8.2℃)、SiH3Cl(沸點(diǎn)-30.4℃),由于沸點(diǎn)差別較大,可以通過分餾除去雜質(zhì);氯化氫與粗硅反應(yīng)生成SiHCl3,SiHCl3與氫氣又反應(yīng)生成硅和氯化氫,氯化氫可以循環(huán)利用,故答案為:分餾;HCl;
(3)提純粗硅的過程中必須嚴(yán)格控制無水無氧,原因之一是硅的鹵化物極易水解,SiCl4遇水劇烈反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl,故答案為:SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl;
(4)硅在有HNO3存在的條件下,可以與HF生成H2SiF6,同時(shí)有不溶于水的氣體生成,該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色,說明生成了一氧化氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O,故答案為:3Si+4HNO3+18HF =3H2SiF6+4NO↑+8H2O;
(5)100噸純度為75%的石英砂中含有二氧化硅的質(zhì)量為75t,其中含有硅元素75t×=35t,經(jīng)第一步反應(yīng)制得的粗硅中含硅28噸,該過程中硅的產(chǎn)率=×100%=80.00%,故答案為:80.00%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。工業(yè)上可通過以下反應(yīng)制得ClO2(提示:下面方程式中的氧元素都為負(fù)二價(jià))2KClO3+Na2SO3+H2SO42ClO2↑+K2SO4+Na2SO4+H2O,則下列說法中正確的是
A. KClO3在反應(yīng)中是還原劑
B. 制得1mol的ClO2反應(yīng)中需轉(zhuǎn)移2mol電子
C. Na2SO3的還原性小于ClO2的還原性
D. 反應(yīng)中被氧化的元素是S
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)實(shí)驗(yàn)室用裝置A制備SO2,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,該同學(xué)怎樣操作可以使分液漏斗液體順利滴下___________________________;
(2)實(shí)驗(yàn)室用裝置E制備Cl2,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________,若實(shí)驗(yàn)室用酸性KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2,反應(yīng)的離子方程式為________________________。
(3)反應(yīng)開始一段時(shí)間后,觀察到B、D兩個(gè)試管中的品紅溶液都褪色,停止通氣后,再給B、D兩個(gè)試管分別加熱;兩個(gè)試管中的現(xiàn)象分別為:
B:_______________________,D:_________________________。
(4)若將B中品紅換成Na2S溶液,通SO2一段時(shí)間后B中現(xiàn)象為_____________________。
(5)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定會(huì)更強(qiáng)。他們將制得的SO2和Cl2按1:1同時(shí)通入到品紅溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣。請你分析該現(xiàn)象的原因(用化學(xué)方程式表示)_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液由Na+、Cu2+、Ba2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子組成,取適量該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):下列說法正確的是( )
A. 原溶液中一定只存在AlO2-、CO32-、SO42-、Cl- 四種離子
B. 氣體A的化學(xué)式是CO2,其電子式為O::C::O
C. 原溶液中一定不存在的離子是Cu2+、Ba2+、Fe3+
D. 生成沉淀B的離子方程式為:Al3++ 3OH- = Al(OH)3 ↓
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在水玻璃中通入少量的CO2氣體,充分反應(yīng)后加熱蒸干,再高溫充分灼燒,冷卻后所得的固體物質(zhì)為()
A. Na2SiO3 B. Na2SiO3與Na2CO3
C. SiO2與Na2CO3 D. SiO2、Na2SiO3及Na2CO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有一未知的無色溶液,只可能含有以下離子中的若干種(忽略由水電離產(chǎn)生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,現(xiàn)取三份100mL溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生。
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀產(chǎn)生,經(jīng)洗滌、干燥后,沉淀質(zhì)量為6.99 g。
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,測得沉淀與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),以下推測不正確的是
A. 原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-
B. 不能確定原溶液是否含有K+、NO3-
C. 實(shí)驗(yàn)所加的NaOH的濃度為2mol·L-1
D. 原溶液確定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+):n(Al3+):n( NH4+)=1:1:2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由NO2、O2、熔融鹽NaNO3組成的燃料電池如圖所示,在使用過程中石墨I電極反應(yīng)生成一種氧化物Y,下列有關(guān)說法正確的是
A. 石墨I極為正極,石墨II極為負(fù)極
B. Y的化學(xué)式可能為NO
C. 石墨I極的電極反應(yīng)式為NO2+NO3--e-=N2O5
D. 石墨II極上發(fā)生氧化反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)配制AgNO3溶液時(shí),常將AgNO3固體先溶于較濃的硝酸中,然后再用蒸餾水稀釋到所需的濃度,以______(填“促進(jìn)”或“抑制”)其水解.
(2)明礬可用于凈水,原因是(用離子方程式表示):____________________
(3)泡沫滅火器滅火原理(用離子方程式表示)_____________________
(4)純堿可代替洗滌劑洗滌餐具,原因是(用離子方程式表示)______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】冶煉金屬一般有以下幾種方法:①熱分解法;②焦炭法;③水煤氣法(CO或H2);④活潑金屬置換法;⑤電解法。這幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),它們在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有:a.火燒孔雀石煉銅;b.濕法煉銅;現(xiàn)代有:c.鋁熱法煉鐵;d.光鹵石法煉鎂。對它們的冶煉方法分析不正確的是
A. a用② B. b用③ C. c用④ D. d用⑤
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