题目内容
多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有铁、镁等离子),制备BaCl2 ? 2H2O,工艺流程如下:
已知: ① 常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4;
② BaCO3的相对分子质量是197; BaCl2 ? 2H2O的相对分子质量是244;
(1)SiCl4发生水解反应的化学方程式__________________________________
(2)高温下,SiCl4 (g) 用H2还原可制取纯度很高的硅,当反应中有1mol电子转移时吸收
59 kJ热量,则该反应的热化学方程式为__________________________________
(3)加钡矿粉调节pH=7的作用是:
①使BaCO3转化为BaCl2 ②_______________________________
(4)生成滤渣A的离子方程式________________________________________
(5)BaCl2滤液经__________、_________、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2 ? 2H2O
(6)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2 ? 2H2O___________吨。
(1)SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl (2分,写成H2SiO3且配平可给1分)
(2)SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H= +236 kJ/mol (2 分)
(3)使Fe3+ 完全沉淀 (1分)
(4)Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓( 1分)
(5)蒸发浓缩,降温结晶(2分)
(6)9.76 (2 分)
解析试题分析:(3)常温下Fe3+、Mg2+ 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4,加钡矿粉调节pH=7的另一作用为使Fe3+ 完全沉淀
(6)反应关系式为
BaCO3~BaCl2·2H2O
197 244
10×78.8% m
m==9.76吨
考点:考查实验基本操作、反应热、计算等相关知识。

选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取分液 | B.升华 | C.结晶 | D.分液 E.蒸馏 F.层析 G.过滤 |
(2)__ _从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)__ _分离水和汽油的混合物。
(4)__ _分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如下表所示,请回答:
检测次数 | 溶液中检测出的物质 |
第一次 | KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl |
第二次 | KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 |
第三次 | Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl |
(1)三次检测结果中第 次检测结果不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子(提示:Ag2SO4微溶于水):
第一步:向溶液中滴加过量的 溶液,其目的是检验CO32-。并将其除去;
第二步:加入过量的Ba(NO3)2,其目的是 ;
第三步:过滤,再向滤液中加入 溶液(填化学式),发生反应的离子方程式 。
高铁酸钾是一种新型高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:
①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生产流程如下:
(1)加入盐酸调节溶液pH时需用pH试纸粗略测试pH以控制加入盐酸的量。实验室用pH试纸测定溶液pH的操作是 。
(2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。
A.H2O | B.CH3COONa、异丙醇 | C.NH4Cl、异丙醇 | D.Fe(NO3)3、异丙醇 |