题目内容
硅酸钠是一种重要的无机功能材料,某研究性学习小组设计的利用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的流程如下:
(1)石英砂加水洗涤的目的是 。
研磨后加入NaOH溶液溶解的离子方程式是 。
(2)实验室进行蒸发操作要用到的仪器有铁架台(含铁圈)、 和 。
(3)残渣Ⅰ的成分是 (填化学式)。将残渣Ⅰ溶于盐酸,再加入NaOH溶液得到沉淀,将该沉淀加入到NaClO和NaOH混合溶液中可制得一种优质净水剂,完成反应的离子方程式: + ClO-+ OH-
+ Cl-+ H2O
(4)按上述流程制得的硅酸钠晶体可表示为Na2O·nSiO2,若石英砂的质量为10.0 g,其中含SiO2的质量分数为90%,最终得到硅酸钠晶体15.2 g,则n= 。
(1)除去氯化钠等可溶性杂质 SiO2+2OH-Si
+H2O
(2)玻璃棒 蒸发皿
(3)Fe2O3 2 Fe(OH)3 3 4 2 Fe
3 5
(4)1.5
解析
某校化学实验小组为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，用如图所示装置进行实验(加热装置和夹持装置均已略去，装置气密性良好，F是用于鼓入空气的双连打气球)。
实验操作及现象：
| 实验操作 | 现象 |
| Ⅰ.将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触 | 产生气体 |
| Ⅱ.当C装置中产生白色沉淀时，立刻将B装置上提 | |
| Ⅲ.将A装置中铜丝放入稀硝酸中，给A装置微微加热 | A装置中产生无色气体 E装置中开始时出现浅红棕色气体 |
| Ⅳ.用F装置向E装置中鼓入空气 | E装置内气体颜色逐渐加深 |
| Ⅴ.一段时间后 | C装置中白色沉淀溶解 |
试回答下列问题：
(1)操作Ⅰ中产生气体的化学式为 ；操作Ⅰ的目的是 ；D装置的作用是 。
(2)C装置中白色沉淀的化学式是 ，操作Ⅱ中当C装置中产生白色沉淀时立刻将B装置上提的原因是 。
(3)操作Ⅲ中A装置中产生无色气体的化学方程式是 。
(4)E装置内气体颜色逐渐加深的原因是 。
(5)操作Ⅴ现象产生的原因是(用化学方程式说明) 。
组同学发现84消毒液与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混和有Cl2生成，于是尝试在实验室利用该反应原理制取Cl2。
（1）若用次氯酸钙、浓盐酸为原料，利用下图装置制取Cl2。装置中仪器a的名称为 。甲同学想证明Cl2溶于水有酸性物质生成，将发生装置产生的气体直接通入适量水中，并加入NaHCO3粉末，有无色气泡产生。乙同学认为不合理，理由是 。又知：室温下H2CO3的电离常数K1=4．2×10-7，K2=5．6×10-11，则pH为8．0的NaHCO3溶液中[CO32-]：[HCO3-]= 。
（2）经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。设计如下装置制备无水FeCl3。
①下列操作步骤的正确排序为 (填字母)。
| A．体系冷却后，停止通入Cl2 |
| B．通入干燥的Cl2赶尽装置中的空气 |
| C．在铁屑下方加热至反应完成 |
| D．用干燥的H2赶尽Cl2 |
②该实验装置存在的明显缺陷是 。
（3）世界环保联盟要求ClO2逐渐取代Cl2作为自来水消毒剂。
已知：NaCl+3H2O
NaClO3+3H2
，2NaClO3+4HCl=2C1O2
+Cl2+2NaCl+2H2O。有关物质性质：
| 物质 | 熔点／℃ | 沸点／℃ |
| C1O2 | -59 | 11 |
| Cl2 | -107 | -34.6 |
ClO2的生产流程示意图：
该工艺中，需要补充的物质X为 (填化学式)，能参与循环的物质是 (填化学式)。从ClO2发生器中分离出ClO2可采用的方法是 。
硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：
（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有 。
（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为 。
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式 。
（3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ；SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 。
| 物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
| 沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
（4）还原炉中发生的化学反应为： 。
（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 。
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：______________________________________________________________。
（2）在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是____________________________________________________。
（3）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32-)∶n(HSO3-)变化关系如下表：
| n(SO32-)∶n(HSO3-) | 91∶9 | 1∶1 | 9∶91 |
| pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
①由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：_____________。
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：________。
a．c(Na＋)＝2c(SO32-)＋c(HSO3-)
b．c(Na＋)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H＋)＝c(OH－)
c．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO32-)＋c(HSO3-)＋c(OH－)
（4）(2012·福建高考节选)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-＋H2O
HSO3-＋OH－水解平衡的事实是________(填序号)。A．滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去
B．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去
C．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
盐酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。请回答下列问题：
(1)常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸，说明浓硫酸具有_______性。用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸上，纸逐渐变黑，说明浓硫酸具有_______性。
(2)硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料，工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是_______ (填序号)。
①Cu+HNO3(浓)
Cu(NO3)2
②Cu+HNO3(稀)Cu(NO3)2
③
(3)①在100 mL 18 mol/L浓硫酸中加入过量铜片，加热使之充分反应，产生的气体在标准状况下的体积可能是_______
| A．40.32 L | B．30.24 L | C．20.16 L | D．13.44 L |
(4)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为__________________________________________。
（1）硫元素有多种化合价，可形成多种化合物。填写下表中的空白：
| 化合价 | -2 | -1 | 0 | +2 | +4 | +6 | +7 |
| 代表物的化学式 | | FeS2 | S | Na2S2O3 | | SO3或H2SO4或Na2SO4 | Na2S2O8 |
（3）请按照浓度由大到小的顺序排列Na2SO3溶液中的离子： 。
Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后，溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。(不考虑水的蒸发)原因是
。
（4）某同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
实验①可说明Na2S2O3能发生水解，实验②③说明Na2S2O3具有 性。请你预测Na2S2O3还可能具有的化学性质(列举2条即可) 、 。