Question

由磷礦石、石英、氯化氫等為原料生產(chǎn)白炭黑（SiO₂?nH₂O）、磷及甲醇，下列工藝過(guò)程原料綜合利用率高，廢棄物少．
（1）上述反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的是

Ⅰ、Ⅲ

（選填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）．
（2）已知SiHCl₃的沸點(diǎn)為33.0℃，提純SiHCl₃適宜的方法是

分餾（蒸餾）

．
（3）高溫下進(jìn)行的反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為：

Ca₃（PO₄）₂+5C+3SiO₂

高溫  .

3CaSiO₃+2P+5CO↑

；固體廢棄物CaSiO₃可用于

生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等

．
（4）反應(yīng)Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無(wú)水條件下進(jìn)行，其原因是

SiHCl₃會(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H₂與O₂混合發(fā)生爆炸等

．
（5）CH₃OH可用作燃料電池的燃料，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為

CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺

．

Answer 1

分析：（1）一種化合物和一種單質(zhì)反應(yīng)生成另外的單質(zhì)和化合物的反應(yīng)是置換反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)物和生成物類型判斷；
（2）沸點(diǎn)不同的物質(zhì)采用分餾的方法分離；
（3）根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件寫出反應(yīng)方程式，硅酸鈣屬于硅酸鹽，可以用于生成硅酸鹽產(chǎn)品；
（4）根據(jù)三氯化硅和氫氣的性質(zhì)分析；
（5）酸性條件下，甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答：解：（1）根據(jù)置換反應(yīng)的定義知，反應(yīng)II中反應(yīng)物中有兩種化合物，生成物中含有兩種化合物，所以不是置換反應(yīng)，反應(yīng)IV中反應(yīng)物沒(méi)有單質(zhì)，所以不是置換反應(yīng)，反應(yīng)V是化合反應(yīng)，Ⅰ、Ⅲ反應(yīng)符合置換反應(yīng)的條件，所以是置換反應(yīng)，故答案為：Ⅰ、Ⅲ；
（2）SiHCl₃的沸點(diǎn)為33.0℃，和其它物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，所以可以采用分餾的方法分離，故答案為：分餾（蒸餾）；
（3）高溫條件下，磷酸鈣和碳、二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣、磷和一氧化碳，反應(yīng)方程式為：Ca₃（PO₄）₂+5C+3SiO₂

高溫  .

3CaSiO₃+2P+5CO↑，硅酸鈣屬于硅酸鹽，所以可以生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等，
故答案為：Ca₃（PO₄）₂+5C+3SiO₂

高溫  .

3CaSiO₃+2P+5CO↑，生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等；
（4）SiHCl₃會(huì)水解，且生成的氫氣和氧氣在一定范圍內(nèi)會(huì)產(chǎn)生爆炸，所以反應(yīng)Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無(wú)水條件下進(jìn)行，故答案為：SiHCl₃會(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H₂與O₂混合發(fā)生爆炸等；
（5）酸性條件下，負(fù)極上甲醇失電子生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，
故答案為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硅及其化合物的有關(guān)知識(shí)，易錯(cuò)題是（3），注意該反應(yīng)中生成是一氧化碳而不是二氧化碳，為易錯(cuò)點(diǎn)．