【题目】晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3: Si+3HC1SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)①中制取粗硅的化学方程式:_____________________。
(2)粗硅与HCl 反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3 (沸点33.0℃) 中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为______________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是浓硫酸。装置C 中的烧瓶需要加热,其目的是____________。
②装置D中发生反应的化学方程式为____________。
③为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是____________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN 溶液 e.Na2SO3
【答案】 SiO2+2CSi+2CO↑ 分馏(或蒸馏) 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 SiHCl3+H2Si+3HCl b、d
【解析】试题分析:本题考查粗硅的制备和提纯,Fe2+的检验,化学方程式的书写。
(1)高温下用碳还原SiO2生成Si和CO,反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑。
(2)由于SiHCl3和所含杂质SiCl4和HCl的沸点相差较大,分离沸点不同的液态混合物用分馏(或蒸馏),提纯SiHCl3采用的方法为分馏(或蒸馏)。
(3)装置A中Zn与稀硫酸反应制取H2,反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
①装置A中制得的H2中混有H2O(g),SiHCl3能与水强烈反应,装置B中浓硫酸的作用是干燥H2。根据题意SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅,SiHCl3的沸点为33.0℃,装置C中的烧瓶需要加热的目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化。
②装置D中SiHCl3与过量H2反应生成Si和HCl,反应的化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl。
③产品硅中若含有微量铁单质,试样用稀盐酸溶解,Fe与稀盐酸反应生成FeCl2和H2,只要检验上层清液中是否含Fe2+即可判断产品中是否含铁单质,检验Fe2+选用氯水和KSCN溶液。实验方法是:将试样用稀盐酸溶解,取上层清液加入KSCN溶液,再加入氯水,若溶液变红,说明试样中含铁单质;相关反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑、Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;答案选b、d。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各表述与示意图一致的是( )
A.图①表示25℃时,用0.1 mol/L盐酸滴定20 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③表示10 mL 0.01 mol/L KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol/L H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
D.图④中a、b曲线分别表示反应:CH2═CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)△H<0使用和未使用催化剂时,反应过程中的总能量变化
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列热化学方程式表达正确的是(的绝对值均正确)
A. C2H5OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) △H=–1367.0 kJ/mol(燃烧热)
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1) △H= +57.3kJ/mol(中和热)
C. S(s)+O2(g)=SO2(g) △H=–269.8kJ/mol (反应热)
D. 2NO2=O2+2NO △H= +116.2kJ/mol (反应热)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】现有Al、C12、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是( )
A. N一定是HCl(aq) B. X可能为Al或C12
C. Y一定为NaOH(aq) D. Q、Z中的一种必定为Al2O3
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】化合物X是一种黄酮类化合物的中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是
A. 该有机物分子式为C24H22O5
B. 能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 1mol化合物X最多能与2mol NaOH反应
D. 1mol化合物X最多可与11mol H2发生加成反应
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为检验某卤代烃(R﹣X)中的X元素,有下列实验操作:①加热煮沸;②加入AgNO3溶液;③取少量卤代烃;④加入稀硝酸酸化;⑤加入NaOH溶液;⑥冷却.正确操作的先后顺序是( )
A.③①⑤⑥②④
B.③①②⑥④⑤
C.③⑤①⑥④②
D.③⑤①⑥②④
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 | 实验操作 | 现象 | 解释或结论 |
A | 过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液 | 溶液呈红色 | 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+ |
B | 左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色 | 氧化性.Cl2>Br2>I2 | |
C | 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 | 试纸变蓝色 | 浓氨水呈碱性 |
D | 浓HNO3加热 | 有红棕色气体 | HNO3有强氧化性 |
A. A B. B C. C D. D
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