【题目】某实验小组设计了如下装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd↓
(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)实验时要通入足够长时间的N2,其原因是_ 。
(2)装置B的作用是_ 。
(3)装置C、D中所盛试剂分别为_ ___ 、_ ___,若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方程式为_ 。
(4)该装置的缺点是_ 。
(5)资料表明,上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L,假定气体产物只有CO,固体产物只有Si和SiC,则Si和SiC的物质的量之比为_ 。
(6)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强:_ 。
【答案】(1)避免空气中的O2、CO2、水蒸气对实验产生干扰(2分)
(2)作安全瓶,防止倒吸(1分)
(3)澄清石灰水(1分);PdCl2溶液(1分);3SiO2+ 4C ="====" 2CO2↑ + 2CO↑ + 3Si(2分)
(4)无尾气吸收装置(2分)
(5)2:1(2分)
(6)向Na2SiO3溶液中通入CO2气体,溶液变浑浊(2分)
【解析】(1)碳与二氧化硅反应要在高温下进行,而高温下碳与空气中氧气反应,所以实验时要将装置中的空气排尽,所以实验时要通人足够长时间的N2,
(2)根据装置图可知,B装置可以作安全瓶,防止倒吸,
(3)根据元素守恒,碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳,所以C装置用来检验有没有二氧化碳,D装置用来检验一氧化碳,所以置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、PdCl2溶液;若装置C、D中溶液均变浑浊,说明既有二氧化碳又有一氧化碳,检测两气体产物的物质的量相等,根据元素守恒可知化学方程式为3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si,
(4)一氧化碳有毒,有能排放到空气中,而该装置没有尾气吸收装置将CO吸收,故答案为:没有尾气吸收装置将CO吸收.
(5)取18g Si02物质的量==0.3mol,8.4g焦炭物质的量==0.7mol,充分反应后收集到标准状况下的气体13.44L,物质的量==0.6mol,假定气体产物只有CO,固体产物只有Si和SiC,
SiO2 +2C=2CO+Si,
0.3mol 0.6mol 0.6mol0.3mol
Si+C=SiC,
1 1 1
0.1mol 0.1mol 0.1mol
得到Si和SiC的物质的量之比为0.2mol:0.1mol=2:1
(6)验证碳酸、硅酸的酸性强弱,产生的CO2气体先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体,然后再通入硅酸钠溶液发生反应CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,说明酸性H2CO3>H2SiO3
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】高纯晶体硅是信息技术的关键材料。
(1)硅元素位于周期表的__________周期_________族。下面有关硅材料的说法中正确的是________(填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,故在玻璃尖口点燃H2时出现黄色火焰
E. 盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知:
请将以下反应的热化学方程式补充完整:SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g) △H=_____________
(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4),硅烷分解生成高纯硅.已知硅烷的分解温度远低于甲烷,用原子结构解释其原因:________________________________,Si元素的非金属性弱于C元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷。
(4)将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl3),进一步反应也可制得高纯硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响.根据下表数据,可用_________________方法提纯SiHCl3。
物质 | SiHCl3 | SiCl4 | AsCl3 |
沸点/℃ | 32.0 | 57.5 | 131.6 |
②用SiHCl3制备高纯硅的反应为SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g),不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时,各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。下列说法正确的是_____________________(填字母序号)。
a.该反应的平衡常数随温度升高而增大
b.横坐标表示的投料比应该是
C.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,应适当升高温度
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HC1和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:____________________________________。
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【题目】铁铝合金8.3g溶于300mL2mol/L盐酸时,在标准状况下产生气体5.6L。若向反应后的溶液中加入适量烧碱溶液,充分搅拌,生成沉淀的最大质量为
A. 9g B. 16.8g C. 18.5g D. 22.5g
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【题目】常见物质A~K之间存在如下图所示的转化关系,其中D、E为单质,请回答下列问题(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
(1)写出下列物质中溶质的名称:B是 __________,G是____________
(2)反应“F→G”的化学方程式是_____________________________________________
(3)反应“J→I”的离子方程式是_____________________________________________
(4)溶液I中混有溶液J,除去J的方法是:________________________________________________________________
(5)检验溶液I中阳离子的方法是:__________________________
【答案】 氯化氢 偏铝酸钠 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ 加入足量的铁粉(过滤) 取少量溶液I于试管中,滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液不变红色,再加几滴氯水,溶液变为红色,证明溶液中含有Fe2+。
【解析】C中加氨水生成白色沉淀F,F可溶于NaOH溶液中,可知F为Al(OH )3,则C中含有Al3+,从而A为Al。E为Cl2,D为气体且与Cl2反应生成另一种气体B,可推测B为HCl。验证可知B确为HCl。由红褐色沉淀K可知K为Fe(OH)3,所以H为Fe。
(1)由上面分析可知B是氯化氢、F为Al(OH )3,与NaOH反应生成Na2AlO2,G的名称为偏铝酸钠。
(2)Al(OH )3与NaOH反应生成Na2AlO2和H2O,化学方程式为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
(3)金属H为Fe,B为HCl,所以I为FeCl2,J为 FeCl3,J→I的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+。
(4)FeCl2溶液中混有FeCl3,可加入足量的Fe粉使Fe3+转化为Fe2+,然后过滤。
(5)检验FeCl2中Fe2+的方法:取少量溶液I于试管中,滴加几滴硫氰化钾溶液,溶液不变红色,再加几滴氯水,溶液变为红色,证明溶液中含有Fe2+。
【题型】推断题
【结束】
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【题目】下图转化关系中,A、B、C、D、E都是短周期元素的单质,在常温常压下A是固体,其余都是气体,且C呈黄绿色。化台物H和I两种气体相遇时产生白烟。化合物G的焰色反应为黄色。反应①和②均在溶液中进行。
请按要求回答下列问题。
(l)写出下列物质的化学式:D________、F_______________。
(2)反应①的离子方程式为_____________。
(3)向K溶液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,反应的现象为__________。
(4)将少量单质C通入盛有淀粉KI溶液的试管中,液体变为蓝色,该反应的离子方程式为_________。这说明单质C的氧化性_______于单质碘(填“强”或“弱”)。
(5)向J溶液中滴入NaOH溶液时,生成的灰白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。写出沉淀由灰白色变成红褐色的化学方程式:______________。
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【题目】下列实验操作能达到实验目的的是
选项 | 实验操作 | 实验目的 |
A | 向盛有2mL0.1mo/LAgNO3溶液的试管中滴加一定量0.1mo/LNaCl溶液,再向其中滴加一定量0.1mol/LKI溶液 | 证明相同温度下的溶度积常数Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
B | 取两支试管,分别加入4mL0.01mol/LKMnO4酸性溶液,然后向一支试管中加入0.1mol/LH2C2O4液2mL,向另一支试管中加入0.1mol/L H2C2O4液4mL,记录褪色时间 | 证明草酸浓度越大,反应速率越大 |
C | 向盛有1mL浓硫酸的试管中加入5mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液 | 证明增大生成物的浓度,使平衡Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-+2H+逆向移动 |
D | 向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中满入已知浓度的盐酸(用酚酞作指示剂) | 滴定其中的NaOH含量 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】Se是人体必需微量元素,下列有关 Se和 Se的说法正确的是( )
A. ?Se 和 Se所含电子数不同
B. Se和 Se都含有34个中子
C. Se和 Se分别含有44和46个质
D. Se和 Se互为同位素
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【题目】往含有少量的K2CO3溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中离子数目也相应地发生如图变化,四条曲线(c和d图像部分重叠)溶液中离子的对应关系,正确的是
A.a:Cl- b:K+ c:CO32- d:HCO3-
B.a:K+ b:CO32- c:Cl- d:HCO3-
C.a:K+ b:CO32- c:HCO3- d:Cl-
D.a:K+ b:HCO3- c:Cl- d:CO32-
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【题目】氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料.以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如下图所示:
请回答下列问题:
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是、 .
(2)基态B原子的电子排布式为;B和N相比,电负性较大的是 , BN中B元素的化合价为 .
(3)在BF3分子中,F﹣B﹣F的键角是;B原子的杂化轨道类型为 , BF3与过量NaF作用可生成NaBF4 , B的立体构型为 .
(4)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5pm.立方氮化硼晶胞中含有个氮原子、个硼原子,立方氮化硼的密度是gcm﹣3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA).
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