氮化硅( Si3N4)是一種優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途.
I.工業(yè)上有多種方法來制備氮化硅,常見的方法有:
方法一:直接氮化法:在1300℃-1400℃時,高純粉狀硅與純氮氣化合,其反應(yīng)方程式為
。
方法二:化學(xué)氣相沉積法:在高溫條件下利用四氯化硅氣體、純氮氣、氫氣反應(yīng)生成氮化硅和HC1,與方法一相比,用此法制得的氮化硅純度較高,其原因是 .
方法三:Si(NH2)4熱分解法:先用四氯化硅與氨氣反應(yīng)生成Si(NH2)4和一種氣體(填分子式)________;然后使Si(NH2)4受熱分解,分解后的另一種產(chǎn)物的分子式為 。
II.工業(yè)上制取高純硅和四氯化硅的生產(chǎn)流程如下:
已知:X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應(yīng),Y與X在光照或點燃條件下可反應(yīng),Z的焰色呈黃色.
(1)原料B的主要成分是(寫名稱) 。
(2)寫出焦炭與原料B中的主要成分反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)上述生產(chǎn)流程中電解A的水溶液時,陽極材料能否用Cu (填“能”或“不能”),寫出Cu為陽極電解A的水溶液開始一段時間陰陽極的電極方程式:
陽極: ;陰極: 。
I:3Si + 2N2 Si3N4;方法一所得產(chǎn)品中混有硅或方法二除產(chǎn)品是固體外其它物質(zhì)均為氣體;HCl(1分),NH3(1分)
Ⅱ:(1)二氧化硅
(2)SiO2 + 2C Si + 2CO↑
(3)不能(1分),陽Cu -2e- =Cu2+ 陰2H+ +2e-=H2↑(除標(biāo)注外,其余各2分)
解析試題分析:I.硅與純氮氣發(fā)生化合反應(yīng),制得Si3N4,但所得產(chǎn)品中混有硅,不容易分離,方法二中除Si3N4外,其余都為氣體,產(chǎn)品純度高;方法三根據(jù)質(zhì)量守恒定律,可以推斷氣體成分。II.Y與X在光照或點燃條件下可反應(yīng),可推斷為H2和Cl2,X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應(yīng),Z的焰色呈黃色.可推斷Z是NaOH,X是Cl2,Y是H2, B是SiO2,A是NaCl,電解是若用Cu做陽極,銅的還原性強,失電子發(fā)生氧化反應(yīng),陰極H+得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
考點:考查物質(zhì)的制備、元素化合物性質(zhì),電解原理
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
焦亞硫酸鈉()常用作食品漂白劑,其制備工藝流程如下:
已知:反應(yīng)Ⅱ包含等多步反應(yīng)。
(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為____________,反應(yīng)Ⅰ進行時應(yīng)先通入__________氣體。
(2)硫磺燃燒前先加熱成液態(tài)并通過噴嘴噴入焚硫爐中,目的是__________。在上述工藝流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是_____________。
(3)反應(yīng)Ⅱ中需控制參加反應(yīng)的氣體與固體的物質(zhì)的量之比接近____________,若氣體量不足,則會導(dǎo)致_______________。
(4)與稀硫酸反應(yīng)放出,其離子方程式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鎢是我國豐產(chǎn)元素,是熔點最高的金屬,廣泛用于拉制燈泡的燈絲,有“光明使者”的美譽。鎢在自然界主要以鎢(+6價)酸鹽的形式存在。有開采價值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣(CaWO4);黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,化學(xué)式常寫成(Fe.Mn)WO4。黑鎢礦傳統(tǒng)冶煉工藝的第一階段是堿熔法:
其中A、B、C都是鎢的化合物;卮穑
(1)堿熔時,鎢酸亞鐵轉(zhuǎn)化為氧化鐵和鎢酸鈉,寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
(2)操作2的名稱是 ,實驗室中證明沉淀B是否洗凈的方法是 ;實驗室中焙燒需要的主要儀器有____;
(3)寫出用氫氣還原氧化鎢制取金屬鎢的化學(xué)方程式; ;為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,不宜用碳而必須用氫氣作還原劑,因為____。
(4)某種藍色氧化鎢的化學(xué)式可以表示為WO2.8,一般認(rèn)為,藍色氧化鎢的顏色和非整比暗示了在化合物中存在五價和六價兩種價態(tài)的鎢。則藍色氧化鎢中這五價鎢與六價鎢的原子數(shù)目之比為 :_ ___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白與殺菌。以下是過氧化氫法生產(chǎn)亞氯酸鈉的工藝流程圖:
已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出NaClO2—3H2O。
②純ClO2易分解爆炸,一般用稀有氣體或空氣稀釋到10%以下安全。
(1)發(fā)生器中鼓入空氣的作用可能是 。
(2)吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
吸收塔內(nèi)的溫度不宜過高,否則會發(fā)生反應(yīng),其方程式為: 。
(3)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定,所以吸收塔中應(yīng)維持NaOH稍過量,判斷NaOH是否過量的簡單實驗方法是__ __。
(4)ClO2和氯氣均能將電鍍廢水中的CN—氧化為無毒物質(zhì),自身被還原為Cl—,處理含CN一相同量的電鍍廢水所需氯氣的物質(zhì)的量是ClO2的 倍。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工業(yè)流程如下圖所示:
已知:FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價是 。
(2)濾渣A的成分是 。
(3)濾液B中TiOCl42- 轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式是 。
(4)反應(yīng)②中固體TiO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時,Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)溫度過高時,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是 。
(6)由濾液D制備LiFePO4的過程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是 。
(7)若采用鈦酸鋰(Li4Ti5O12)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)作電極組成電池,其工作原理為:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4
該電池充電時陽極反應(yīng)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO4·7H2O的工藝流程如下:(己知Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間)
(1)從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,其化學(xué)式為 。
(2)浸取過程中Fe2(SO4)3的作用是 ,浸取時Fe2(SO4)3與ZnS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)除鐵過程控制溶液的pH在5.4左右,該反應(yīng)的離子方程式為 。該過程在空氣入口處設(shè)計了一個類似淋浴噴頭的裝置,其目的是 。
(4)置換法除重金屬離子是Cd2+,所用物質(zhì)C為 。
(5)硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
我國及美國、日本等國家都已研制出一種陶瓷柴油機,這種柴油機的發(fā)動機部件的受熱面是用一種耐高溫且不易傳熱的材料來制造的,這種材料是( )。
A.氧化鋁陶瓷 | B.氮化硅陶瓷 |
C.光導(dǎo)纖維 | D.玻璃鋼 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列工業(yè)生產(chǎn)中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量間的關(guān)系式不正確的是( )
A.制漂白粉:2Cl2~Ca(ClO)2 |
B.制H2SO4:FeS2~2H2SO4 |
C.合成氨:C~H2~2/3NH3 |
D.制HNO3:NH3~HNO3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列化學(xué)肥料屬于復(fù)合肥料的是 ( )
A.KH2PO4和NH4Cl | B.NH4Cl和NH4NO3 |
C.KNO3和KH2PO4 | D.NH4Cl和KNO3 |
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