19．硫酸铜是一种重要的化工原料，工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。

　 (1)工业上生产硫酸过程中，焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。

①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿，高温下利用CO使弱磁性Fe₂O₃转化为强磁性Fe₃O₄。写出该反应的化学方程式　　　　　 ；实验发现：CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低，原因是　　　　　　 。

②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧，废渣中SiO₂与CaCl₂等在高温下反应放出HCl，HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出，进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式　　　　 。

　(2)测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为：

步骤1：准确称量一个洁净、干燥的坩埚；

步骤2：将一定量的硫酸铜晶体试样研细后，放入坩埚中称重

步骤3：将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热；

步骤4：将步骤3中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重：

步骤5：　　　　　　　　　 ；

步骤6：根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。

请完成实验步骤5。　　

(3)已知硫酸铜品体受热可以逐步失去结品水，温度升高还町以分解生成铜的氧化物。观取25．0g CuSO₄·5H₂O品体均匀受热，缓慢升温至1200℃并恒温1小时，实验测得固体残留率(剩余固体的质量／原始固体质量)与温度的关系如下图所示：

在110℃时所得固体的成分为　　　　　　　　 ；在1200℃并恒温1小时，反应所得气态产物除去水后，物质的量为　　　　　　　　 。(填字母)

　　　 A．0 mol　 　　　 B．0．1mol　 C．0．125mol D．大于0．125mol

18.多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl₄为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl₄水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO₃，且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl₂·2H₂O，工艺流程如下。已知常温下Fe³⁺、Mg²⁺完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。　 (1)SiCl₄水解控制在40℃以下的原因是　　　　 。

已知：SiCl₄(s)+H₂(g)=SiHCl₃(s)+HCl(g)　 ΔH₁=47 kJ/mol

SiHCl₃(s)+H₂(g)=Si(s)+3HCl(g)　 ΔH₂=189 kJ/mol

则由SiCl₄制备硅的热化学方程式为　　　　 。

(2)加钡矿粉时生成BaCl₂的离子反应方程式是　　　　 。

(3)加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是　　 ，控制温度70℃的目的是　　　 。

(4)BaCl₂滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到·2H₂O。实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有　　　 种。

(5)为体现该工艺的绿色化学思想，该工艺中能循环利用的物质是　　　 。

17.在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO₂与太阳能电池电解水产生的H₂合成甲醇，其过程如下图所示，试回答下列问题：

⑴ 该合成路线对于环境保护的价值在于　　　　　　　　　 。

⑵ 15-20%的乙醇胺(HOCH₂CH₂NH₂)水溶液具有弱碱性，上述合成线路中用作CO₂吸收剂。用离子方程式表示乙醇胺水溶液呈弱碱性的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶ CH₃OH、H₂的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，写出工业上以CO₂、H₂合成CH₃OH的热化学方程式：　　　　　 。

⑷ 科学家发明了一种廉价光电化学电池装置，其电极材料是目前应用最多的半导体材料Si，甚至有人提出硅是“21世纪的能源”，硅可作为新能源的原因可能的是　　　　 。

a．在自然界中存在大量的单质硅

b．硅可以通过化学方法“再生”

c．硅具有较强的亲氧性，燃烧放出的热量多

d．硅的化学性质不活泼，便于安全运输、贮存

⑸工业生产硅(粗)的主要原理为：SiO₂+2CSi(粗)+2CO↑。

在制硅(粗)的过程中同时会有碳化硅生成，若产物硅和碳化硅的物质的量之比为1:1，则参加反应的C 和SiO₂的质量比为________________。

16.硅酸盐在自然界中分布极广，几乎在所有的硅酸盐矿物中，Si原子都和4个O原子结合成四面体的[SiO₄]单元(图1)，图中○表示“O”，⊙表示“Si-O”)，[SiO₄]单元既可以是分立的，也可以和其它四面体共用顶点连接各种各样的链状结构(如图2)、环状结构(图3)

(1)形成硅氧四面体是硅与氧成键的一个重要特征，试再举两种含有[SiO₄]单元的物质(要求不同种类)　　　　　　　　　　　　　 　。

(2)最简单的硅酸盐是硅酸钠，硅酸钠溶液中滴入酚酞显红色，用离子方程式解释其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，通入CO₂能使溶液的红色褪色，离子方程式 　　　　　　　　　　　。

(3)将某些盐混进硅酸钠溶液时，盐会向上扩散长成很漂亮的树状，且树会保留金属离子的特征颜色，例如：CuSO₄·5H₂O和Na₂SiO₃溶液发生水解反应长成蓝色的树，NiSO₄·7H₂O则会长成绿色的树，写出加入CuSO₄·5H₂O长成蓝树的离子方程式：　　　　　　　　　　　 。

(4)图1为SiO₄^4-，图2、图3所示硅酸盐离子的符号　　　 、　　　　　　

(5)由13个正四面体结合成的环状结构Si₁₃O₃₇^22-离子中，其中有　　　　　　 个正四面体和另外的四面体共享2个顶点。

15.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

a．四氯化硅遇水极易水解；

b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；

c．有关物质的物理常数见下表：

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式　　　　　　　　　 。

(2)装置A中g管的作用是　　　　　　　 ；装置C中的试剂是　　　　　 ；装置E中的h瓶需要冷却理由是　　　　　　　　　 。

(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是　　　　　　　 (填写元素符号)。

(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成Fe²⁺ ，再用KMnO₄标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：

①滴定前是否要滴加指示剂？　　　　　　 (填“是”或“否”)，请说明理由　　　　　 。

②某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，试样溶液，用1.000×10^-2mol· L^-1KMnO₄标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是　　　　　　 。

14．取一定量的PbI₂固体用蒸馏水配成饱和溶液，量取25.00mLPbI₂饱和溶液，分次慢慢加入交换柱，进行如下离子交换反应:Pb²⁺(aq)+2R-H(s) =R₂Pb(s)+2H⁺(aq),用洁净的锥形瓶接流出液,待溶液流出后,再用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液一并放在锥形瓶中，加入指示剂，用0.0025mol/LNaOH溶液滴定，当达到滴定终点时，用去氢氧化钠溶液20.00mL。结合上述实验数据(已知lg2=0.3)，下列有关说法正确的是

A．常温下，0.0025mol/LNaOH溶液 pH=11.4

B．在温度不变时，向PbI₂饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液，

　 PbI₂的Ksp减小

C．温度不变，T时刻，向PbI₂饱和溶液中加入少量KI

浓溶液，离子浓度变化如右图所示。

D．本次实验测得的t℃ PbI₂的Ksp=4×10^－9

13．用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是

12．下表中的实验操作能达至实验目的或得出相应结论的是　　　　　　　　　　　　　　　　　

11.某学生用NaHCO₃和KHCO₃组成的某混合物进行实验，测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)，下列分析推理不正确的是　

A．盐酸的物质的量浓度为3.0mol/L

B．根据表中数据能计算混合物中NaHCO₃的质量分数

C．加入混合物9.2g时盐酸过量

D．15.7g混合物恰好与盐酸完全反应

10.二氧化硅有晶体和无定形两种形态，晶态二氧化硅主要存在于石英矿中除石英外，SiO₂还有鳞石英和方英石等多种变体。

方英石结构和金刚石相似，其结构单元如图：

下列有关说法正确的是

A．方英石晶体中存在着SiO₄结构单元

B．1molSi原子形成2molSi－O键

C．上图所示的结构单元中实际占有18个Si原子