题目列表(包括答案和解析)
硅单质及其化合物应用范围很广.三氯硅烷(SiHCl3)还原法是目前工业制高纯度硅的主要方法,生产过程如下图:
根据题意完成下列备题:
1.硅在元素周期表的位置________,其最外层有________种能量不同的电子.
2.硅的气态氢化物为SiH4,其空间构型为________;三氯硅烷中某些元素最高价氧化物对应水化物的酸性________>________(填化学式).
3.写出三氯硅烷与氢气反应的化学反应方程式:________.
4.自然界中硅酸盐种类多,结构复杂,通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成.如正长石(KALSi3O8),氧化物形式为:________.
碳、硅、铝都是常见的还原性单质;
(1)碳、硅、铝对应的袅化物中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是________.(填化学式).
(2)工业上制取纯硅涉及以下三个反应:
①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
②Si(粗)+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si(纯)+4HCl
其中属于置换反应的有________;反应①、②、③的反应物中有C、H2、Cl2、SiO2,按照某种物质分类标准,它们中有一种物质与其他三种物质明显不同,该物质为________,写出分类的依据________(只需写出一种分类方法).
(3)碳、铝均能还原铁的氧化物.为确定混合物(含FeO、Fe2Os)的组成,现进行如下实验:
①取一定质量混合物与足量炭粉共热,只收集到CO气体m mol;
②取与①相同质量的混合物与足量铝进行铝热法炼铁,得到单质铁n mol则混合物中FeO的物质的量分数是________(用m/n表示).
原电池、电解(电镀)池是化学反应利用方面的典型事例,体现出能量之间的转换,受到越来越多的关注。按要求回答下列各个问题。
(1)南昌大学最近研发出一种新型纳米锂电池,已跻身国内领先地位。锂离子电池的正极材料是锂过渡金属氧化物(例如LiCoO2)混以一定量的导电添加物(例如C)构成的混合导体,负极材料是可插入锂的碳负极。两极的电极反应式:
负极: 正极:。
充、放电时电池中的变化简单表示为: (a、b、c、d表示充放电过程)。其中表示充电时阴极发生变化的过程是 (填a、b、c、d),判断理由是 。
(2)在正负极之间是固体电解质。固体电解质又称离子导体,在一定温度范围内具有很强的导电性。固体电解质虽然是固体,但却像电解质溶液一样为离子的导电载体。下列物质能作为固体电解质的是 (填编号)。
①特种钢;②硝酸钾晶体;③银;④高纯度硅。
(3)实验室中用该类电池在铁棒上镀铜,当有lmol电子发生转移时,则正极产生物质的质量为 g。
(4)为了使产品更耐腐蚀和美观,通常采用电镀的方式,但随之而来的是污染问题。某电镀厂处理有氰电镀的废水时,用Ti02作催化剂,用NaCl0将CN-离子氧化成CNO-,CNO-在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和C02;用如图装置实验,通过测定二氧化碳的量确定CN-的含量。将浓缩后含CN-离子200mL的污水与过量NaClO溶液的混合液,倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。
①甲中反应的离子方程式为_____________
②乙中除生成N2和C02外,还有HCl及副产物Cl2等。在上述装置中HCl和C12是如何被除掉的?______。
③实验后得到0.4吧沉淀,则浓缩后的污水中CN-的含量为 g/L。
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