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，下列工藝過程原料綜合利用率高，廢棄物少．
（1）上述反應中，屬于置換反應的是

Ⅰ、Ⅲ

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

分餾（蒸餾）

．
（3）高溫下進行的反應Ⅱ的化學方程式為：

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Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進行，其原因是

SiHCl₃會水解，同時產(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，在強酸性介質(zhì)中，負極的電極反應式為

CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺

．

Answer 1

分析：（1）一種化合物和一種單質(zhì)反應生成另外的單質(zhì)和化合物的反應是置換反應，根據(jù)反應物和生成物類型判斷；
（2）沸點不同的物質(zhì)采用分餾的方法分離；
（3）根據(jù)反應物、生成物和反應條件寫出反應方程式，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．

解答：解：（1）根據(jù)置換反應的定義知，反應II中反應物中有兩種化合物，生成物中含有兩種化合物，所以不是置換反應，反應IV中反應物沒有單質(zhì)，所以不是置換反應，反應V是化合反應，Ⅰ、Ⅲ反應符合置換反應的條件，所以是置換反應，故答案為：Ⅰ、Ⅲ；
（2）SiHCl₃的沸點為33.0℃，和其它物質(zhì)的沸點不同，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、二氧化硅反應生成硅酸鈣、磷和一氧化碳，反應方程式為：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會水解，且生成的氫氣和氧氣在一定范圍內(nèi)會產(chǎn)生爆炸，所以反應Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進行，故答案為：SiHCl₃會水解，同時產(chǎn)生的H₂與O₂混合發(fā)生爆炸等；
（5）酸性條件下，負極上甲醇失電子生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，
故答案為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺．

點評：本題考查了硅及其化合物的有關知識，易錯題是（3），注意該反應中生成是一氧化碳而不是二氧化碳，為易錯點．