题目内容

【题目】晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示):

(1)在上述生产过程中,属于置换反应的有________(填反应代号)。

(2)写出反应③的化学方程式_________________________________。

(3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373~1623 K反应,生成化合物W,其化学方程式是_______________________。

(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是_____(填化学式);分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是________(填化学式)。

【答案】(1)①②③

(2)SiHCl3+H2Si+3HCl

(3)SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2

(4)CO2 CO2和HCl

【解析】反应①为石英砂和焦炭生成粗硅和一氧化碳的反应:SiO22CSi+2CO↑,属于置换反应;反应②是Si+3HClSiHCl3+H2,属于置换反应;反应③是SiHCl3+H2Si+3HCl,属于置换反应;反应④为特定条件下的反应:CO+H2OH2+CO2,不属于置换反应。A、B、C分别为CO、CO2、HCl,其中CO2是温室气体,是节能减排的目标气体,CO2和HCl通入W(硅酸钠)溶液中能够生成白色沉淀(硅酸)。

练习册系列答案
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【题目】单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。

实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:

物质

SiCl4

AlCl3

FeCl3

沸点/

57.7

315

熔点/

-70.0

升华温度/

180

300

请回答下列问题:

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式: ,装置D的硬质玻璃管中发生主要反应的化学方程式是

(2)装置C中的试剂是 ; D、E间导管短且粗的原因是

(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。

【提出假设】假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3:

【设计方案,进行实验】可供选择的试剂有:3 mol/L H2SO4溶液、1 mol/L NaOH溶液、0.01 mol/L KMnO4溶液、溴水、淀粉-KI溶液、品红溶液等。

取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/L H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:

序号

操 作

可能出现的现象

结论

向a试管中滴加几滴

若溶液褪色

则假设1成立

若溶液不褪色

则假设2或3成立

向b试管中滴加几滴

若溶液褪色

则假设1或3成立

若溶液不褪色

则假设2成立

向c试管中滴加几滴

则假设3成立

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