氮化硅( Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途.
I.工业上有多种方法来制备氮化硅,常见的方法有:
方法一:直接氮化法:在1300℃-1400℃时,高纯粉状硅与纯氮气化合,其反应方程式为
。
方法二:化学气相沉积法:在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HC1,与方法一相比,用此法制得的氮化硅纯度较高,其原因是 .
方法三:Si(NH2)4热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体(填分子式)________;然后使Si(NH2)4受热分解,分解后的另一种产物的分子式为 。
II.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下:
已知:X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Y与X在光照或点燃条件下可反应,Z的焰色呈黄色.
(1)原料B的主要成分是(写名称) 。
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式: 。
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时,阳极材料能否用Cu (填“能”或“不能”),写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式:
阳极: ;阴极: 。
I:3Si + 2N2 Si3N4;方法一所得产品中混有硅或方法二除产品是固体外其它物质均为气体;HCl(1分),NH3(1分)
Ⅱ:(1)二氧化硅
(2)SiO2 + 2C Si + 2CO↑
(3)不能(1分),阳Cu -2e- =Cu2+ 阴2H+ +2e-=H2↑(除标注外,其余各2分)
解析试题分析:I.硅与纯氮气发生化合反应,制得Si3N4,但所得产品中混有硅,不容易分离,方法二中除Si3N4外,其余都为气体,产品纯度高;方法三根据质量守恒定律,可以推断气体成分。II.Y与X在光照或点燃条件下可反应,可推断为H2和Cl2,X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Z的焰色呈黄色.可推断Z是NaOH,X是Cl2,Y是H2, B是SiO2,A是NaCl,电解是若用Cu做阳极,铜的还原性强,失电子发生氧化反应,阴极H+得电子发生还原反应。
考点:考查物质的制备、元素化合物性质,电解原理
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
焦亚硫酸钠()常用作食品漂白剂,其制备工艺流程如下:
已知:反应Ⅱ包含等多步反应。
(1)反应Ⅰ的化学方程式为____________,反应Ⅰ进行时应先通入__________气体。
(2)硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中,目的是__________。在上述工艺流程中可循环使用的物质是_____________。
(3)反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近____________,若气体量不足,则会导致_______________。
(4)与稀硫酸反应放出,其离子方程式为___________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝,有“光明使者”的美誉。钨在自然界主要以钨(+6价)酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4);黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成(Fe.Mn)WO4。黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法:
其中A、B、C都是钨的化合物。回答:
(1)碱熔时,钨酸亚铁转化为氧化铁和钨酸钠,写出相应反应的化学方程式____。
(2)操作2的名称是 ,实验室中证明沉淀B是否洗净的方法是 ;实验室中焙烧需要的主要仪器有____;
(3)写出用氢气还原氧化钨制取金属钨的化学方程式; ;为了获得可以拉制灯丝的高纯度金属钨,不宜用碳而必须用氢气作还原剂,因为____。
(4)某种蓝色氧化钨的化学式可以表示为WO2.8,一般认为,蓝色氧化钨的颜色和非整比暗示了在化合物中存在五价和六价两种价态的钨。则蓝色氧化钨中这五价钨与六价钨的原子数目之比为 :_ ___。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2—3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
(1)发生器中鼓入空气的作用可能是 。
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式为 。
吸收塔内的温度不宜过高,否则会发生反应,其方程式为: 。
(3)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是__ __。
(4)ClO2和氯气均能将电镀废水中的CN—氧化为无毒物质,自身被还原为Cl—,处理含CN一相同量的电镀废水所需氯气的物质的量是ClO2的 倍。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)滤渣A的成分是 。
(3)滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)反应③的化学方程式是 。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4
该电池充电时阳极反应式是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有CdS、Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:(己知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间)
(1)从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品,其化学式为 。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是 ,浸取时Fe2(SO4)3与ZnS发生反应的化学方程式为 。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是 。
(4)置换法除重金属离子是Cd2+,所用物质C为 。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
我国及美国、日本等国家都已研制出一种陶瓷柴油机,这种柴油机的发动机部件的受热面是用一种耐高温且不易传热的材料来制造的,这种材料是( )。
A.氧化铝陶瓷 | B.氮化硅陶瓷 |
C.光导纤维 | D.玻璃钢 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列工业生产中,各物质的物质的量间的关系式不正确的是( )
A.制漂白粉:2Cl2~Ca(ClO)2 |
B.制H2SO4:FeS2~2H2SO4 |
C.合成氨:C~H2~2/3NH3 |
D.制HNO3:NH3~HNO3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列化学肥料属于复合肥料的是 ( )
A.KH2PO4和NH4Cl | B.NH4Cl和NH4NO3 |
C.KNO3和KH2PO4 | D.NH4Cl和KNO3 |
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