硅是帶來(lái)人類(lèi)文明的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過(guò)程中創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______。
(2)工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,SiO2+3CSiC+2CO↑。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1:1,則參加反應(yīng)的C和SiO2的質(zhì)量之比為 。
(3)工業(yè)上可以通過(guò)如下圖所示的流程制取純硅:
①若反應(yīng)I為 Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,
則反應(yīng)II的化學(xué)方程式為 。
②整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另 一種物質(zhì),寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
③假設(shè)每一輪次制備1mol純硅,且生產(chǎn)過(guò)程中硅元素沒(méi)有損失,反應(yīng)I中HCl的利用率為90%,反應(yīng)II中H2的利用率為93.75%,則在第二輪次的生產(chǎn)中,補(bǔ)充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比是 。
(1)第三周期IVA族 (2)1:2
(3)①SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl
②SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑
③5:1
解析試題分析:(1)硅在周期表中位于第三周期第IVA族。
(2)將兩方程式疊加,可知C和SiO2的物質(zhì)的量之比為5:2,因此質(zhì)量比為:(5×12):(2×60)=1:2。
(3)①由流程圖可知反應(yīng)II是SiHCl3和H2反應(yīng)生成純硅和HCl,因此方程式為:SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl。
②寫(xiě)出方程式中已知物質(zhì):SiHCl3+3H2O — H2SiO3+3HCl,由原子守恒可知另一種物質(zhì)為H2,故方程式為SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑。
③由題中條件可知:
Si(粗)+ 3HCl SiHCl3 + H2
1mol 3mol 1mol
SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl
1mol 1mol 3mol
由以上數(shù)據(jù),循環(huán)生產(chǎn)中只能產(chǎn)生3molHCl,但HCl的利用率是90%,因此需要增加()molHCl,循環(huán)生產(chǎn)中只產(chǎn)生1molH2,但H2的利用率為93.75%,因此需增加()molH2,因此,補(bǔ)充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比為:():()=5:1。
考點(diǎn):考查元素周期表,方程式書(shū)寫(xiě),依據(jù)方程式的計(jì)算。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
光纖預(yù)制棒是光纜生產(chǎn)的最“源頭”項(xiàng)目,目前國(guó)內(nèi)光纜生產(chǎn)廠(chǎng)家約200家,大部分靠買(mǎi)進(jìn)口光纖預(yù)制棒來(lái)生產(chǎn)光纜。
(1)光纖預(yù)制棒跟光導(dǎo)纖維的成分相同,那么光纖預(yù)制棒的化學(xué)成分是 。
(2)如果把光纜裸露在堿性土壤中,結(jié)果會(huì)短路,用離子方程式說(shuō)明原因 。
(3)下列說(shuō)法正確的是 。
A.石英與普通玻璃都是硅酸鹽制品 |
B.二氧化硅是良好的半導(dǎo)體材料 |
C.工藝師用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品 |
D.石英與二氧化碳中的化學(xué)鍵相同 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
“探險(xiǎn)隊(duì)員”——鹽酸,不小心走進(jìn)了化學(xué)迷宮,迷宮有許多“吃人的野獸”(即能與鹽酸反應(yīng)的物質(zhì)或者是水溶液),鹽酸必須避開(kāi)它們,否則就無(wú)法通過(guò)。
(1)請(qǐng)你幫助它走出迷宮(請(qǐng)用圖中物質(zhì)前的序號(hào)表示):____________。
(2)在能“吃掉”鹽酸的化學(xué)反應(yīng)中,屬于酸和堿中和反應(yīng)的有 個(gè)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
甲、乙兩組同學(xué)分別對(duì)銅、鐵與硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與并完成對(duì)有關(guān)問(wèn)題的解答。
(1)甲組同學(xué)采用如圖所示裝置驗(yàn)證銅與硝酸的反應(yīng)。已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液,試管b中盛有3.2 g銅。
①請(qǐng)寫(xiě)出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式 。
②在銅與硝酸的反應(yīng)中,硝酸所表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)主要有 。
③儀器c中收集的氣體主要是 。(填分子式)
④待試管b中反應(yīng)進(jìn)行完全,如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質(zhì)量是 g。
(2)乙組同學(xué)對(duì)鐵與稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究。他們用a mol Fe和含有b mol HNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若兩種物質(zhì)恰好反應(yīng)都無(wú)剩余,且HNO3只被還原成NO,反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。則
①反應(yīng)結(jié)束后的溶液中NO3-的物質(zhì)的量的取值范圍是 。(用含a的代數(shù)式等表示)
②若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+) 為3∶1,則b/a的值為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,反應(yīng)如下:
3SiCl4 +2N2 +6H2Si3N4 +12HCl
完成下列填空:
(1)氮化硅可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件,因?yàn)樗鼘儆? 晶體。有關(guān)氮化硅的上述反應(yīng)中,原子最外層只有一個(gè)未成對(duì)電子的元素是 (填寫(xiě)元素符號(hào));屬于非極性分子的化合物的電子式是 。
(2)比較Si和Cl兩種元素非金屬性強(qiáng)弱的方法是 。
a.比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)
b.比較兩種元素的原子獲得一個(gè)電子時(shí)釋放能量的大小
c.比較兩種元素的原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)獲得電子的多少
d.比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強(qiáng)弱
(3)Si與Al、Be具有相似的化學(xué)性質(zhì),因?yàn)?u> (簡(jiǎn)述理由),寫(xiě)出Si與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題
火電廠(chǎng)排放氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物,大氣污染物的研究治理對(duì)改善環(huán)境具有重要意義。
(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣(含有氮氧化物、SO2、PM2.5等),直接排放到空氣中,引發(fā)的主要環(huán)境問(wèn)題有 (填寫(xiě)字母編號(hào))
A水體富營(yíng)養(yǎng)化 B重金屬污染 C霧霾 D酸雨
(2)將含有SO2的廢氣通過(guò)裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫,在廢氣脫硫的過(guò)程中,所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前,需通一段時(shí)間的二氧化碳,以增加其脫硫效率;脫硫時(shí)控制漿液的pH值,此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。寫(xiě)出亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式 。
(3)有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫廢氣的方法,工藝流程如下:
A的化學(xué)式 ,若生成ag A,理論上可以回收SO2的質(zhì)量為 g。
(4)汽車(chē)尾氣中含有的氮氧化物(NOx)能形成酸雨,寫(xiě)出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式 。當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí),NOX在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出,寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式 。
(5)工業(yè)上常用Na2CO3溶液處理煤燃燒產(chǎn)生的煙氣,寫(xiě)出SO2、NO與Na2CO3溶液反應(yīng)生成Na2SO4、N2的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題
(18分)工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3與NOx在催化劑作用下反應(yīng)生成無(wú)毒的物質(zhì)。某;顒(dòng)小組同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物 的處理過(guò)程。
I.探究制取NH3的方法
(1)B裝置的名稱(chēng):______________
(2)在上述裝置中,H能快速、簡(jiǎn)便制取,裝置中需要添加的反應(yīng)試劑為_(kāi)________ 。
(3)為探究更好的實(shí)驗(yàn)效果,活動(dòng)小組同學(xué)采用上述C裝置來(lái)制取氨氣,在控制實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下,獲得下表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
分析表中數(shù)據(jù),你認(rèn)為哪種方案制取氨氣的效果最好________(填序號(hào)),從該方案選擇的原料分析制氣效果好的可能原因是________,__________。
試劑組合序號(hào) | 固體試劑 | NH3體積(mL) | |
a | 6.0gCa(OH)2過(guò)量 | 5.4gNH4Cl | 1344 |
b | 5.4g(NH4)2SO4 | 1364 | |
c | 6.0gNaOH過(guò)量 | 5.4gNH4Cl | 1568 |
d | 5.4g(NH4)2SO4 | 1559 | |
e | 6.0gCaO過(guò)量 | 5.4gNH4Cl | 1753 |
f | 5.4g(NH4)2SO4 | 1792 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
在500mL 0.2 mol·L-1的稀硝酸中加入1.92g銅片,讓其充分反應(yīng)。試求:
(1)產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積為多少?
(2)反應(yīng)后溶液中H+的物質(zhì)的量濃度是多少?(溶液體積變化忽略不計(jì))
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