多晶硅（硅單質(zhì)的一種）被稱為“微電子大廈的基石”，制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主，它環(huán)境污染很大，能遇水強(qiáng)烈水解，放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉（主要成分為BaCO3，且含有鐵、鎂等離子）制備BaCl2·2H2O，工藝流程如下：

已知：
①常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是3.4、12.4
②BaCO3的相對(duì)分子質(zhì)量是197；BaCl2·2H2O的相對(duì)分子質(zhì)量是244
回答下列問題：
（1）SiCl4發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________
（2）用H2還原SiCl4蒸汽可制取純度很高的硅，當(dāng)反應(yīng)中有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)吸收59KJ熱量，則該反  應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________
（3）加鋇礦粉并調(diào)節(jié)pH=7的目的是①               ，②               
（4）過濾②后的濾液中Fe3+濃度為          （濾液溫度25℃，Ksp[Fe(OH)3]=2.2×10-38）
（5）生成濾渣A的離子方程式__________________________________________
（6）列式計(jì)算出10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O的質(zhì)量為多少噸？

(14分，第2、6問各3分，其他各2分)（1）SiCl4+4H2O＝H4SiO4↓+4HCl
（2）SiCl4(s)+2H2(g)＝Si(s)+4HCl(s)  △H＝+236kJ/mol
（3）使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2；使Fe3+完全沉淀  （4）2.2×10-17mo/L
（5）Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓ （6）=×244＝9.76t

解析試題分析：（1）氯化硅水解生成原硅酸和氯化氫，水解方程式為SiCl4+4H2O＝H4SiO4↓+4HCl。
（2）在反應(yīng)中硅元素的化合價(jià)從＋4價(jià)降低到0價(jià)，得到4個(gè)電子。當(dāng)反應(yīng)中有1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)吸收59KJ熱量，則消耗1mol氯化硅是吸收的熱量是59kJ×4＝236kJ，因此該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiCl4(s)+2H2(g)＝Si(s)+4HCl(s)  △H＝+236kJ/mol。
（3）pH＝3.4時(shí)，三價(jià)鐵離子完全生成沉淀；鹽酸和碳酸鋇反應(yīng)生成氯化鋇和二氧化碳、水，所以加鋇礦粉并調(diào)節(jié)pH＝7的作用是使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2，同時(shí)使Fe3+完全沉淀。
（4）溶液的pH＝7，則溶液中 c(OH－)＝1×10－7mo/L，則共計(jì)氫氧化鐵的溶度積常數(shù)可知，濾液中Fe3+濃度＝＝2.2×10-17mo/L。
（5）由于濾液中還含有鎂離子，所以需要調(diào)節(jié)溶液的pH＝12.5，使鎂離子完全沉淀生成氫氧化鎂，反應(yīng)的離子方程式是Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓
（6）根據(jù)鋇原子守恒可知，10噸含78.8% BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O的質(zhì)量為×244＝9.76t。
考點(diǎn)：考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；熱化學(xué)方程式的書寫；難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的計(jì)算；物質(zhì)制備的計(jì)算等

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

開發(fā)、使用清潔能源發(fā)展“低碳經(jīng)濟(jì)”，正成為科學(xué)家研究的主要課題。氫氣、甲醇是優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，可制作燃料電池。
（1）已知：① 2CH3OH(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)  ΔH1 =" –" 1275.6 kJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g)    ΔH2 =" –" 566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(1)  ΔH3 =" –" 44.0 kJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式：___________。
（2）生產(chǎn)甲醇的原料CO和H2來源于：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)  ΔH>0
①一定條件下CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖a。則Tl ________T2(填“<”、“>”、“=”，下同)；A、B、C三點(diǎn)處對(duì)應(yīng)平衡常數(shù)（KA、KB、KC）的大小關(guān)系為___________。
     
②100℃時(shí)，將1 mol CH4和2 mol H2O通入容積為1 L的定容密封容器中，發(fā)生反應(yīng)，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________
a．容器內(nèi)氣體密度恒定  
b．單位時(shí)間內(nèi)消耗0.1 mol CH4同時(shí)生成0.3 mol H2
c．容器的壓強(qiáng)恒定      
d．3v正(CH4) = v逆(H2)
如果達(dá)到平衡時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為0.5，則100℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =___________
（3）某實(shí)驗(yàn)小組利用CO(g) 、 O2(g) 、KOH（aq）設(shè)計(jì)成如圖b所示的電池裝置，則該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（14分）研究銀及其化合物具有重要意義。
（l）已知：
Ag2O（s）+2HC1（g）   2AgC1（s）+H2O（1） △H1=－324．4 kJ·mo1－1
2Ag（s）+1/2O2（g）   Ag2O（s）            △H2=－30．6 kJ·mo1－1
H2（g）+C12（g）    2HC1（g）           △H3=－184．4 kJ．·mo1－1
2H2（9）+O2（g）   2H2O（1）           △H4=－571．2 l·mo1－1
寫出氯氣與銀生成固體氯化銀的熱化學(xué)方程式________。
（2）美麗的銀飾常用Fe(NO3)3溶液蝕刻，寫出Fe3+與Ag反應(yīng)的離子方程式___        _；要判定Fe(NO3)3溶液中NO3—是否在銀飾蝕刻中發(fā)生反應(yīng)，可取                   的硝酸溶液，然后根據(jù)其是否與Ag發(fā)生反應(yīng)來判定。
（3）銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，放電時(shí)，正極Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag，負(fù)極Zn轉(zhuǎn)化為Zn(OH)2，則正極反應(yīng)式為           ，負(fù)極附近溶液的pH ___  （填“增大”、“不變”或“減小”）。
（4）電解法精煉銀時(shí)，粗銀應(yīng)與直流電源的       極相連，當(dāng)用AgNO3和HNO3混合溶液做電解質(zhì)溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)陰極有少量紅棕色氣體，則產(chǎn)生該現(xiàn)象的電極反應(yīng)式為____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

近年來，以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克，極大地促進(jìn)了甲醇化學(xué)的發(fā)展。
（1）與炭和水蒸氣的反應(yīng)相似，以天然氣為原料也可以制得CO和H2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。
（2）合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料，其能量變化如圖所示：

由圖可知，合成甲醇的熱化學(xué)方程式為________________________________________。
（3）以CO2為原料也可以合成甲醇，其反應(yīng)原理為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，在500℃下發(fā)生反應(yīng)，測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)問變化如圖所示：

則下列說法正確的是_________________(填字母)；

A．3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡
B．0～10min時(shí)用H2表示的反應(yīng)速率為0．225mol·-1·min-1
C．CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25％
D．該溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)為（mol/L）－2
②在相同溫度、相同容積的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
容器
容器1
容器2
容器3
反應(yīng)物投入量（始態(tài)）
1molCO2、3molH2
0.5molCO2、1.5molH2
1molCH3OH、1molH2O
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1
c1
c2
c3
平衡時(shí)體系壓強(qiáng)/Pa
p1
p2
p3
 
則下列各量的大小關(guān)系為c1___________c3，p2_________p3(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（4）近年來，甲醇燃料電池技術(shù)獲得了新的突破，如圖所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖。電池工作時(shí)，分別從b、c充入CH3OH、O2，回答下列問題：

①?gòu)膁處排出的物質(zhì)是___________，溶液中的質(zhì)子移向電極__________(填“M”或“N”)；
②電極M上發(fā)生的電極反應(yīng)式為__________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯

其中乙苯在CO2氣氛中的反應(yīng)可分兩步進(jìn)行

（1）上述乙苯與CO2反應(yīng)的反應(yīng)熱△H為________________________。
（2）①乙苯與CO2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為：K=______________________。
②下列敘述不能說明乙苯與CO2反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________________。
a．v正(CO)=v逆(CO)                   b．c(CO2)=c(CO)
c．消耗1mol CO2同時(shí)生成1molH2O      d．CO2的體積分?jǐn)?shù)保持不變
（3）在3L密閉容器內(nèi)，乙苯與CO2的反應(yīng)在三種不同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0mol/L和3.0mol/L，其中實(shí)驗(yàn)I在T1℃、0.3MPa，而實(shí)驗(yàn)II、III分別改變了實(shí)驗(yàn)其他條件；乙苯的濃度隨時(shí)間的變化如圖I所示。

①實(shí)驗(yàn)I乙苯在0～50min時(shí)的反應(yīng)速率為_______________。
②實(shí)驗(yàn)II可能改變條件的是__________________________。
③圖II是實(shí)驗(yàn)I中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線，請(qǐng)?jiān)趫DII中補(bǔ)畫實(shí)驗(yàn)Ⅲ中苯乙烯體積分?jǐn)?shù)V%隨時(shí)間t的變化曲線。
（4）若實(shí)驗(yàn)I中將乙苯的起始濃度改為1.2mol/L，其他條件不變，乙苯的轉(zhuǎn)化率將（填“增大”、“減小”或“不變”），計(jì)算此時(shí)平衡常數(shù)為_____________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

目前工業(yè)合成氨的原理是：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=－93.0kJ /mol；另?yè)?jù)報(bào)道，一定條件下：2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)  △H=" +1530.0kJ" /mol。
（1）氫氣的燃燒熱△H=_______________kJ/mol。
（2）在恒溫恒壓裝置中進(jìn)行工業(yè)合成氨反應(yīng)，下列說法正確的是      。

A．氣體體積不再變化，則已平衡
B．氣體密度不再變化，尚未平衡
C．平衡后，往裝置中通入一定量Ar，壓強(qiáng)不變，平衡不移動(dòng)
D．平衡后，壓縮裝置，生成更多NH3
（3）在恒溫恒容裝置中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，各組分濃度-時(shí)間圖像如下。

① 表示N2濃度變化的曲線是        。
② 前25 min 內(nèi)，用H2濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是                。
③ 在25 min末剛好平衡，則平衡常數(shù)K =           。
（4）在第25 min 末，保持其它條件不變，升高溫度，在第35 min末再次平衡。平衡移動(dòng)過程中H2濃度變化了1.5 mol·L－1，在圖中畫出第25 min ～ 40 min NH3濃度變化曲線。
（5）已知常溫下，NH4+ 的水解常數(shù)為1.0×10－9，則0.1mol/L NH4Cl溶液pH=           。（忽略NH4+水解對(duì)NH4+濃度的影響）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：計(jì)算題

一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：
2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)   △H
（1）已知2CO(g)+O2(g)= 2CO2(g)   △H1=—566kJ?mol—1
S(l) +O2(g)= SO2(g)   △H2=—296kJ?mol—1
則反應(yīng)熱ΔH=          kJ?mol－1。
（2）其他條件相同、催化劑不同時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖a。260℃時(shí)       （填Fe2O3、NiO或Cr2O3）作催化劑反應(yīng)速率最快。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高，不考慮價(jià)格因素，選擇Fe2O3的主要優(yōu)點(diǎn)是              。

（3）科研小組在380℃、Fe2O3作催化劑時(shí)，研究了不同投料比[n(CO)∶n(SO2)]對(duì)SO2轉(zhuǎn)化率的影響，結(jié)果如圖b。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中畫出n(CO)∶n(SO2)="2∶1" 時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化率的預(yù)期變化曲線。
（4）工業(yè)上還可用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。某溫度下用1.0mol?L－1 Na2SO3溶液吸收純凈的SO2，當(dāng)溶液中c(SO32－)降至0.2mol?L－1時(shí)，吸收能力顯著下降，應(yīng)更換吸收劑。
①此時(shí)溶液中c(HSO3－)約為______mol?L－1；
②此時(shí)溶液pH=______。（已知該溫度下SO32—+H+HSO3—的平衡常數(shù)K="8.0" × 106 L?mol－1，計(jì)算時(shí)SO2、H2SO3的濃度忽略不計(jì)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，把試管放入盛有25 ℃的飽和澄清石灰水的燒杯中，試管開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴入5 mL鹽酸于試管中，試回答下列問題：

Ⅰ.（1）實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（2）產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（3）寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式
________________________________________________________________________
（4）由實(shí)驗(yàn)推知，MgCl2溶液和H2的總能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)鎂片和鹽酸的總能量。
Ⅱ.已知斷開1mol H—H鍵，1mol N—H鍵、1 molNN鍵分別需要吸收的能量為436kJ、391kJ、946kJ。一定條件下由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1mol NH3需要________(填“放出”或“吸收”)________kJ的熱量。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：單選題

在一定條件下，反應(yīng)N2+3H22NH3，在2L密閉容器中進(jìn)行，5min內(nèi)氨的質(zhì)量增加了1.7g，則反應(yīng)速率為：

A．v（NH3）="0.1" mol／（L·min） B．v（N2）="0.02" mol／（L·min）
C．v（H2）="0.015" mol／（L·min） D．v（NH3）="0.17" mol／（L·min）

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