题目内容
【题目】高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备:
SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)
(1)写出步骤①的化学方程式:___。
(2)步骤②经过冷凝得到的SiHCl3(沸点为33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点为57.6℃)和HCl(沸点为-84.7℃),提纯SiHCl3的主要化学操作的名称是___;SiHCl3和SiCl4一样遇水可发生剧烈水解,已知SiHCl3水解会生成两种气态产物,请写出其水解的化学方程式:___。
(3)请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式:___。
【答案】SiO2+2C Si+2CO↑ 蒸馏或分馏 SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑ SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O
【解析】
(1)焦炭在高温下可以置换二氧化硅中的硅;
(2)根据熔沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏;SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢;
(3)二氧化硅能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水。
(1)工业上用焦炭在高温下置换二氧化硅中的硅来制备粗硅,反应的化学方程式为:SiO2+2C Si+2CO↑,故答案为:SiO2+2C Si+2CO↑;
(2)由题意可知,SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点-84.7℃)的沸点不同,根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏或分馏;SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢,反应的化学方程式为:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑,故答案为:蒸馏或分馏;SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑;
(3)二氧化硅能和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,反应的化学方程式为:SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O,故答案为:SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O。
【题目】锰锌铁氧体是应用广泛的高性能磁性材料。现以akg废旧碱性锌锰电池为原料(含锰元素的物质:MnO2占b%,MnOOH占c%)制备锰锌铁氧体,主要流程如下:
(1)酸浸废电池时,被溶解生成Zn2+的物质有______,SO2的作用是_____(填字母编号)。
A.漂白剂 | B.沉淀剂 | C.氧化剂 | D.还原剂 |
(2)除汞是以氮气为载体吹入滤液带出汞蒸汽,经KMnO4溶液吸收而实现的。如图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的单位时间Hg去除率变化图,图中物质为Hg与MnO4-在该pH范围反应的主要产物。
①pH<6时反应的离子方程式为___________。
②汞的去除速率随pH变化的规律是_________。
(3)锌锰干电池中MnO2可以用碳酸锰在空气中煅烧制得。
已知25℃,101 kPa时:2MnO(s)+O2(g)=2MnO2(s) H=-272.0 kJ/mol
MnCO3(s)=MnO(s)+CO2(g) H=+116.6 kJ/mol
碳酸锰在空气中煅烧反应生成MnO2的热化学方程式是_______________。
(4)x=0.2的锰锌铁氧体具有较高的饱和磁场强度,该锰锌铁氧体的组成用氧化物形式(最简整数比)表示为____________。若制得这种锰锌铁氧体的质量为100 kg,在制取过程中不考虑损耗,需补充硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)_________kg。(只列出计算式)