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8.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精硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl $\frac{\underline{\;200℃\;}}{\;}$SiHCl3+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)第①步制备粗硅的化学反应方程式为2C+SiO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑;
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃).
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示 (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,其目的是使SiHCl3气化,与氢气反应;
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是有固体物质生成,装置D中发生反应的化学方程式SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl;
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气.

分析 根据题目给出的信息,高温下,碳做还原剂时,碳和二氧化硅生成CO和硅;利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏;浓硫酸是常用的干燥剂,装置C需水浴加热,目的是加快反应的速率;装置D不能采用普通玻璃管的原因是温度太高,普通玻璃管易熔化;保证实验成功的关键是:装置要严密;控制好温度等.

解答 解:(1)高温下,碳做还原剂时,生成CO,即2C+SiO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑;故答案为:2C+SiO2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑;
(3)①浓硫酸是常用的干燥剂,装置C需水浴加热,目的是使SiHCl3气化,与氢气反应;SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化;保证实验成功的关键是:装置要严密;控制好温度等,
故答案为:浓硫酸;使SiHCl3气化,与氢气反应;
②浓硫酸是常用的干燥剂,装置B中的试剂是浓硫酸,装置C需水浴加热,目的是使SiHCl3气化;装置D中发生反应的化学方程式为:SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl,
故答案为:有固体物质生成;SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl;
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气,故答案为:排尽装置中的空气.

点评 本考点属于物质的转化和制备题,还考查了化学方程式的书写.本题利用文字描述设计出相应的实验步骤,分步骤进行鉴别,解决本考点需要根据实验现象,综合分析,从而得出正确的结论,要注意知识的整体性.此考点主要出现在实验题中.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)?zC(g)平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的三倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.15mol/L.下列有关判断错误的是(  )
A.x+y<zB.B的转化率降低
C.平衡向正反应方向移动D.C的体积分数增大

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.已知2A2(g)+B2(g)?2C3(g)△H=-a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂,固定容积的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃时充分反应达到平衡后C3的浓度为x mol/L,放出的热量为bkJ.
(1)a>b(填“>”、“<”或“=”).
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1<T2(填“>”、“<”或“=”).
T/KT1T2T3
K1.00×1072.54×1051.88×103
若在原来容器内,只加入2molC3,500℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c kJ,则C3的浓度=x mol/L(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足何种关系a=b+c
a=b+c(用代数式表示).
(3)在相同条件下要想得到2a kJ的热量,加入各物质的物质的量可能是D.
A.4mol A2和2mol B2            B.4mol A2、2mol B2 和2molC3
A.4mol A2和4mol B2            D.6mol A2和4mol B2
(4)能使该反应反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是C.
A.及时分离出C3气体        B.适当升高温度
C.增大B2的浓度            D.选择高效的催化剂
(5)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A2和1mol B2,500℃时充分反应达到平衡后,放出热量为d kJ,则d>b(填“>”、“<”或“=”),理由是恒压容器压强保持不变,随着反应的进行容器体积减小,平衡向正反应方向移动,故放出较多热量.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.铜在自然界存在于多种矿石中.
(Ⅰ)以硅孔雀石(主要成分为CuSiO3•2H2O,含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质)为原料制取硫酸铜的工艺流程如下:

已知:Fe3+、Cu2+和Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、6.7和9.7.
(1)“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4发生反应的化学方程式CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O.
(2)“溶浸”中,选取浓度为20% H2SO4为浸出剂,铜的浸出率与浸出时间的关系见图1.由图1可得,随着浸出时间的增长,①铜的浸出率相应增加;②浸出时间超过24小时后,铜的浸出率变化不是很明显.(至少写一条变化规律)

(3)“除杂”中,加入MnO2的作用是2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+(用离子方程式表示).“除杂”中需在搅拌下加入石灰乳以调节溶液的pH到3~4,沉淀部分杂质离子,分离得滤液.滤渣的主要成分为Fe(OH)3
(Ⅱ)以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料炼制精铜的工艺流程如下:
黄铜矿$\stackrel{焙烧}{→}$精铜冰铜(Cu2S和FeS)$\stackrel{还原}{→}$粗铜$\stackrel{电解精炼}{→}$精铜
(4)“还原”工艺中其中一个反应为:Cu2S+2Cu2O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+SO2↑,该反应的氧化剂是Cu2O、Cu2S.
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.25℃、101kPa时,1g甲醇完全燃烧生成CO2和液态H2O,同时放出22.68kJ热量,下列表示甲醇燃烧热的热方程式是(  )
A.CH4O(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-725.8kJ•mol-1
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C.2CH4O(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l);△H=-22.68kJ•mol-1
D.CH4O(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-725.8kJ•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4•7H2O),过程如图:

(1)将过程②中的产生的气体通入下列溶液中,溶液会褪色的是ACD ;
A.品红溶液    B.紫色石蕊溶液      C.酸性KMnO4溶液    D.溴水
(2)过程①中,FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为:4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S;
(3)过程③中,需加入的物质是Fe;
(4)过程④中,蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角,还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒;
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的C (填选项序号);
A.稀硫酸    B.CaCO3    C.NaOH溶液
(6)过程⑥中,将溶液Z加热到70一 80℃,目的是促进Fe3+的水解.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.研究硫酸工业原理及含硫化合物的性质具有重要意义.
(1)硫酸工业生产中涉及反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0
SO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则:
①压强:P1<P2(填“>”、“=”或“<”).
②A、B两点的平衡常数:K(A)=K(B)(填“>”、“=”或“<”).
③200℃时,将一定量的SO2和O2充入容积不变的密闭容器中,经10min后测得容器中各物质的物质的量浓度如表所示:
气体SO2O2SO3
浓度(mol•L-10.41.21.6
计算上述反应在0~10min内,v(O2)=0.08mol•L-1•min-1
能说明该反应达到化学平衡状态的是d(填序号).
a.v(O2)=v(SO3)               b.SO2和SO3物质的量之和保持不变
c.混合气体的密度保持不变        d.体系的压强保持不变
(2)Cu2S在高温条件下发生如下反应:2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-773kJ•mol-1
当该反应有1.2mol电子转移时,反应释放出的热量为77.3kJ.
(3)某研究小组把钢铁中的硫转化为H2SO3溶液,然后用标准浓度的I2溶液进行滴定,滴定中使用的指示剂为淀粉试液(写名称),滴定过程中c(SO32-)减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)利用反应2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可以处理SO2尾气,若将该反应设计为原电池,用稀硫酸作电解质溶液,其正极电极反应式为4H++O2+4e-═2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.(1)根据以下两个反应
C(s )+O2 (g)=CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283KJ/mol
写出C(s)与 O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式:C(s )+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5KJ/mol
(2)在温度、压强一定的条件下,化学反应方向的判断:
①②△H-T△S=0则反应达到平衡.
②②△H-T△S<0则反应能自发进行.
③△H-T△S>0则反应不能自发进行.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.污染大气并形成酸雨的主要物质是(  )
A.COB.NH3C.SO2D.HCl

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