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        1. 【題目】硅在地殼中的含量較高,在自然界中硅主要以硅的氧化物和硅酸鹽的形式存在。高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。下圖為一種工業(yè)上提純硅的路線:

          相關(guān)信息如下:

          a.硼、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物;

          b.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:

          物質(zhì)

          SiCl4

          BCl3

          FeCl3

          PCl5

          Si

          SiH4

          沸點/℃

          57.7

          12.8

          315

          2355

          -111.9

          熔點/℃

          -70.0

          -107.2

          1410

          升華溫度/℃

          300

          162

          請回答下列問題:

          (1)SiCl4的電子式:________________

          (2)寫出①的化學(xué)方程式________________________________________;

          (3)①SiO2是硅酸鹽玻璃的主要成分,盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開,寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ______________________________________________________________

          ②硅能與NaOH溶液反應(yīng),但同主族元素金屬鍺(Ge)不易溶于NaOH溶液,但有H2O2存在時,鍺能與NaOH溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽,請寫出化學(xué)反應(yīng)方程式 ______________________________________________________________

          (4)用強還原劑LiAlH4在乙醚介質(zhì)中還原SiCl4,制得高純度的甲硅烷SiH4,SiH4極易水解生成SiO2·nH2O和另一種氣體。寫出SiH4水解的化學(xué)反應(yīng)方程式 __________________________________________________________________

          (5)下列有關(guān)含硅材料說法正確的是_______________ (填字母)

          A. 沸點:SiCl4 > SiH4

          B. 金剛砂的有效成分是氮化硅,硬度大、熔點高,可用于制作高溫陶瓷和軸承

          C. 玻璃、陶瓷、水泥是廣泛使用的三大新型硅酸鹽材料

          D. 人工制造的分子篩(一種具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽),主要用作吸附劑和催化劑等。

          E. 鍺、錫、鉛的+4價氫氧化物的堿性強弱順序:Ge(OH)4 < Sn(OH)4 < Pb(OH)4

          6)粗硅中常含有鐵、硼、磷等雜質(zhì),步驟②需在無氧無水環(huán)境下,控制溫度在460℃左右得到SiCl4粗品,欲提純SiCl4,步驟③采用的工藝方法依次是沉降、冷凝和_____________,需收集溫度在_________℃左右的餾分。

          【答案】 SiO2 + 2CSi + 2CO SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O Ge + 2H2O2 +2NaOH = Na2GeO3 + 3H2O SiH4 + (n+2)H2O = SiO2·n H2O + 4H2 (SiO2·n H2O寫沉淀符號) ADE 蒸餾 57.7

          【解析】(1)SiCl4中Si分別與Cl形成1對共用電子對,所以電子式為:;(2)根據(jù)流程可知,反應(yīng)①是石英砂與焦炭在高溫條件下反應(yīng)生成粗硅和一氧化碳,其化學(xué)方程式為:SiO2 + 2CSi + 2CO;(3)①SiO2是硅酸鹽玻璃的主要成分,盛放NaOH溶液的試劑瓶若用玻璃瓶塞容易形成粘性的硅酸鹽而無法打開,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:SiO2 + 2OH- = SiO32- + H2O;②金屬鍺(Ge)在H2O2存在下溶于NaOH溶液,生成鍺酸鹽的化學(xué)反應(yīng)方程式為:Ge + 2H2O2 +2NaOH = Na2GeO3 + 3H2O;(4)用強還原劑LiAlH4在乙醚介質(zhì)中還原SiCl4,制得高純度的甲硅烷SiH4,SiH4極易水解生成SiO2·nH2O和另一種氣體。SiH4水解的化學(xué)反應(yīng)方程式為:SiH4+ (n+2)H2O= SiO2·n H2O↓+ 4H2↑;(5)A.分子晶體中,組成和結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,則沸點:SiCl4 > SiH4 ,選項A正確;B. 金剛砂的有效成分是碳化硅,選項B錯誤;C. 玻璃、陶瓷、水泥是廣泛使用的三大傳統(tǒng)硅酸鹽材料,選項C錯誤;D. 人工制造的分子篩(一種具有均勻微孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽),主要用作吸附劑和催化劑等,選項D正確;E. 同主族元素從上而下金屬性逐漸增強,對應(yīng)的氫氧化鈉的堿性逐漸增強,鍺、錫、鉛的+4價氫氧化物的堿性強弱順序:Ge(OH)4 < Sn(OH)4 < Pb(OH)4,選項E正確。答案選ADE;(6)粗硅中常含有鐵、硼、磷等雜質(zhì),步驟②需在無氧無水環(huán)境下,控制溫度在460℃左右得到SiCl4粗品,欲提純SiCl4,步驟③采用的工藝方法依次是沉降、冷凝和蒸餾,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,需收集溫度在57.7℃左右的餾分,以得到氯化硅。

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】一定溫度下,一定體積的容器中發(fā)生反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g),下列描述中能說明該反應(yīng)達到平衡的是(

          A的質(zhì)量不發(fā)生變化 ②單位時間內(nèi)生成a mol A,同時消耗2a mol C

          ③容器中的壓強不再變化 ④混合氣體的密度不再變化

          n(A)n(B)n(C)n(D)=1322 B的濃度不變

          A. ①③⑤⑥B. ①③④⑥C. ②④⑤D. ②③④

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】氨氣常用作合成氯氨類化合物,是常用的飲用水二級消毒劑,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHCl2NCl3),副產(chǎn)物少于其它水消毒劑。

          回答下列問題:

          1)工業(yè)上可利用反應(yīng)Cl2(g)+NH3(g)=NH2Cl(l)+HCl(g)制備一氯胺,已知部分化學(xué)鍵的鍵能如下表所示(假設(shè)不同物質(zhì)中同種化學(xué)鍵的鍵能相同),則該反應(yīng)的△H=___kJ/mol。

          化學(xué)鍵

          N-H

          Cl-Cl

          N-Cl

          H-Cl

          鍵能(kJ/mol

          391.3

          243.0

          191.2

          431.8

          一氯胺是重要的水消毒劑,其原因是由于一氯胺在中性、酸性環(huán)境中會發(fā)生完全水解,生成具有強烈殺菌消毒作用的物質(zhì),該水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

          2)用Cl2NH3反應(yīng)制備二氯胺的方程式為2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(g)+2HCl(g)。在恒溫條件下,3molCl21molNH3發(fā)生反應(yīng),測得平衡時Cl2HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:

          AB、C三點中Cl2轉(zhuǎn)化率最高的是___(“A”“B”“C")。

          ②計算C點時該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp(C)=____(Kp是平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))

          3)我國研制出非貴金屬鎳鉬基高效電催化劑,實現(xiàn)電解富尿素廢水低能耗制H2(裝置如圖),總反應(yīng)為:CO(NH2)2+H2O3H2↑+N2↑+CO2。

          A電極連接電源的___("”)。

          A電極的電極反應(yīng)為___。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】(三草酸合鐵酸鉀晶體)為翠綠色晶體,可用于攝影和藍色印刷,110℃失去結(jié)晶水,230℃分解。某化學(xué)研究小組對受熱分解生成的氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行探究。

          實驗I:探究實驗所得的氣體產(chǎn)物,按下圖裝置進行實驗(夾持儀器已略去,部分裝置可重復(fù)使用)。

          1)實驗室常用飽和和飽和的混合液制,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

          2)裝置的連接順序為:A→__________→F(填各裝置的字母代號)。

          3)檢查裝置氣密性后,先通一段時間,其目的是________,實驗結(jié)束時熄滅A、C兩處的酒精燈,繼續(xù)通至常溫,其目的是__________。

          4)實驗過程中觀察到F中的溶液變渾濁,C中有紅色固體生成,則氣體產(chǎn)物____(填化學(xué)式)。

          (實驗二)分解產(chǎn)物中固體成分的探究

          5)定性實驗:經(jīng)檢驗,固體成分含有。

          定量實驗:將固體產(chǎn)物加水溶解、過濾洗滌、干燥,得到含鐵樣品。完成上述實驗操作,需要用到下列儀器中的__________(填儀器編號)。

          設(shè)計下列三種實驗方案分別對該含鐵樣品進行含量的測定

          (甲方案)

          (乙方案)

          (丙方案)

          你認為以上方案中可以確定樣品組成的有_____________方案。

          6)經(jīng)測定產(chǎn)物中,寫出分解的化學(xué)方程式_________。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù),則下列說法不正確的是

          A. 23g 鈉在空氣中充分燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA

          B. 50ml 12mol/L的鹽酸與足量的MnO2共熱,充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA

          C. 0.6mol過氧化鈉晶體中所含陰離子的數(shù)目為0.6NA

          D. 常溫常壓下,8.8gN2O CO2混合氣體所含的原子總數(shù)為0.6NA

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】丁苯酞是我國自主研發(fā)的一類用于治療急性缺血性腦卒的新藥。合成丁苯酞(J)的一種路線如圖所示:

          已知:

          (1)A的名稱是_______;EF的反應(yīng)類型是___________。

          (2)試劑a________,F(xiàn)中官能團名稱是_______。

          (3)E的含苯環(huán)同分異構(gòu)體共有______種(不含E)。

          (4)J是一種酯,分子中除苯環(huán)外還含有一個五元環(huán),J的結(jié)構(gòu)簡式為__________-。H在一定條件下還能生成高分子化合物K,H生成K的化學(xué)方程式為________。

          (5)利用題中信息寫出以乙醛和苯為原料,合成的路線流程圖(其它試劑自選)。____________

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】茶倍健牙膏中含有茶多酚,但茶多酚是目前尚不能人工合成的純天然、多功能、高效能的抗氧化劑和自由基凈化劑.其中的沒食子兒茶素(EGC)結(jié)構(gòu)如圖所示.關(guān)于EGC的下列敘述中正確的是( 。

          A.EGC的分子式為C15H14O5,屬于芳香烴類化合物

          B.1molEGC4molNaOH恰好完全反應(yīng)

          C.該物質(zhì)能夠發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、顯色反應(yīng)

          D.分子中所有的原子處在同一個平面上

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】短周期主族元素W、XY、Z的原子序數(shù)依次增加。A是元素Y的單質(zhì)。常溫下,甲的濃溶液具有脫水性,和A發(fā)生鈍化。丙、丁、戊是由這些元素組成的二元化合物,且丙是無色刺激性氣味氣體。上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

          A.丁和戊中所含元素種類相同

          B.簡單離子半徑大。XY

          C.氣態(tài)氫化物的還原性:XZ

          D.Y的簡單離子與Z的簡單離子在水溶液中可大量共存

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】XY、Z、M、G五種元素,是分屬三個短周期并且原子序數(shù)依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成離子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2MY3兩種分子。在熔融狀態(tài)下,將Z的單質(zhì)和FeG2(元素G和鐵構(gòu)成的某化合物)組成一個可充電電池(裝置示意圖如下),反應(yīng)原理為:2Z +FeG2Fe+2ZG

          放電時,電池的正極反應(yīng)式為:______________;充電時,接電源負極的電極材料是____(寫物質(zhì)名稱),該電池的電解質(zhì)為_______(填寫化學(xué)式)。

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