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    工业生产硅（粗）的主要原理为：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑。

    （1）在制硅（粗）的过程中同时会有碳化硅生成，若产物硅和碳化硅的物质的量之比为1:1，则参加反应的C 和SiO2的质量比为________________。

    （2）工业上可通过以下步骤实现硅（粗）高度纯化：

           Si(粗)＋2Cl2(g)SiCl4(l)；SiCl4＋2H2Si(纯)＋4HCl

           若上述反应中Si(粗)和SiCl4的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC， 则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂多少吨？

    （3）工业上还可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

           反应①：Si(粗)＋3HCl(g)SiHCl3(l)＋H2(g)

           反应②：SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl

        假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率为75％，反应②中H2的利用率为80%。设损失的HCｌ、H2不能参与循环，则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的物质的量之比是多少？

    （1）1∶2  （2分）       （2）125 t  （4分）       （3）4∶1  （4分）

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2010?烟台一模）重铬酸钾（K2Cr2O7）是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO?Cr2O3）为原料生产．实验室模拟工业生产如下图：

    涉及的主要反应为：6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
      △  
    .
     
    12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
    在反应器中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐．氧化铝与碳酸钠发生的反应为Al2O3+Na2CO3
      △  
    .
     
    2NaAlO2+CO2↑，生成的偏铝酸钠（NaAlO2）可与水反应NaAlO2+2H2O?NaAl（OH）4?Al（OH）3+NaOH．
    （1）写出二氧化硅与碳酸钠反应的化学方程式
    SiO2+Na2CO3
     高温 
    .
     
    Na2SiO3+CO2
    SiO2+Na2CO3
     高温 
    .
     
    Na2SiO3+CO2
    ．
    （2）NaFeO2能强烈水解，在操作②中生成沉淀而除去，试写出该反应的化学方程式：
    NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH
    NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH
    ．
    （3）操作③调节后溶液的pH比原来降低，调节的目的是（用简要的文字和必要的离子方程式说明）
    由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2OHSiO3-+OH-、HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-、AlO2-+2H2OAl（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀
    由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解，SiO32-+H2OHSiO3-+OH-、HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-、AlO2-+2H2OAl（OH）3+OH-，降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时能使它们完全水解生成沉淀
    ．
    （4）称取重铬酸钾（K2Cr2O7式量为294）试样m g配成VmL溶液，取出V1 mL于锥形瓶中，加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾，放于暗处5min，然后加入100mL水，同时加入3mL淀粉溶液作指示剂，用c mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定（相关反应为：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ）．则：
    ①取V1 mL待测液应选用的仪器为
    酸式滴定管（或移液管）
    酸式滴定管（或移液管）
    （写仪器名称）．
    ②判断达到滴定终点的依据是
    当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去且半分钟内不复现
    当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液蓝色褪去且半分钟内不复现
    ．
    ③设整个过程中其它杂质不参与反应．若实验中共用去Na2S2O3标准溶液V2mL，则计算所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为
    294×c×V×V2
    6×1000×V1×m
    ×100%
    294×c×V×V2
    6×1000×V1×m
    ×100%
    （不必化简）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一．
    （1）传统哈伯法合成氨工艺中相关的反应式为：N2+3H2
    催化剂
    △
    2NH3 △H＜0．
    ①该反应的平衡常数K的表达式为：K=
    c2(NH3)
    c(N2)?c3(H2)
    c2(NH3)
    c(N2)?c3(H2)
    ．升高温度，K值
    减小
    减小
    （填“增大”“减小”或“不变”）．
    ②不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表（N2和H2的起始物质的量之比为1：3）．分析表中数据，
    200℃、100MPa
    200℃、100MPa
    （填温度和压强）时H2转化率最高，实际工业生产不选用该条件的主要原因是
    压强太高，对生产设备要求也高，难以实现
    压强太高，对生产设备要求也高，难以实现
    ．

    ③下列关于合成氨说法正确是
    BD
    BD
    （填字母）
    A．使用催化剂可以提高氮气的转化率
    B．寻找常温下的合适催化剂是未来研究的方向
    C．由于△H＜0、△S＞0，故合成氨反应一定能自发进行
    D．增大n（N2）：n（H2）的比值，有利于提高H2的转化率
    （2）最近美国Simons等科学家发明了不必使氨先裂化为氢就可直接用于燃料电池的方法．它既有液氢燃料电池的优点，又克服了液氢不易保存的不足．其装置为用铂黑作为电极，加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入氨气．其电池反应为
    4NH3+3O2=2N2+6H2O
    你认为电解质溶液应显
    碱性
    碱性
     性（填“酸性”、“中性“、“碱性”），写出负极电极反应式
    2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
    2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2009?淮安二模）工业生产硅（粗）的主要原理为：SiO2+2C
    3273K
    Si（粗）+2CO↑．
    （1）在制硅（粗）的过程中同时会有碳化硅生成，若产物硅和碳化硅的物质的量之比为1：1，则参加反应的C 和SiO2的质量比为
    1：2
    1：2
    ．
    （2）工业上可通过以下步骤实现硅（粗）高度纯化：
    Si（粗）+2Cl2（g）
    723～773K
    SiCl4（l）；SiCl4+2H2
    1373～1453K
    Si（纯）+4HCl
    若上述反应中Si（粗）和SiCl4的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂多少吨？
    （3）工业上还可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

    反应①：Si（粗）+3HCl（g）
    553～573K
    SiHCl3（l）+H2（g）
    反应②：SiHCl3+H2
    1373K
    Si（纯）+3HCl
    假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率为75%，反应②中H2的利用率为80%．设损失的HCl、H2不能参与循环，则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的物质的量之比是多少？
    4：1
    4：1
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    工业生产硅（粗）的主要原理为：SiO2+2C数学公式Si（粗）+2CO↑．
    （1）在制硅（粗）的过程中同时会有碳化硅生成，若产物硅和碳化硅的物质的量之比为1：1，则参加反应的C 和SiO2的质量比为______．
    （2）工业上可通过以下步骤实现硅（粗）高度纯化：
    Si（粗）+2Cl2（g）数学公式SiCl4（l）；SiCl4+2H2数学公式Si（纯）+4HCl
    若上述反应中Si（粗）和SiCl4的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂多少吨？
    （3）工业上还可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

    反应①：Si（粗）+3HCl（g）数学公式SiHCl3（l）+H2（g）
    反应②：SiHCl3+H2数学公式Si（纯）+3HCl
    假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①中HCl的利用率为75%，反应②中H2的利用率为80%．设损失的HCl、H2不能参与循环，则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H2的物质的量之比是多少？______．

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