题目内容
单质硅是很重要的工业产品。
（1）硅用于冶炼镁，也称硅热法炼镁。根据下列条件：
Mg（s）＋ 1/2O2（g）＝ MgO（s） △H1＝－601．8 kJ/mol
Mg（s）＝ Mg（g） △H2＝+75 kJ/mol
Si（s） ＋ O2（g） ＝ SiO2（s） △H3＝ －859．4 kJ/mol
则2MgO（s）＋ Si（s）＝ SiO2（s）＋ 2Mg（g） △H ＝
Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池，电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H2O=Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2，写出电池正极的电极反应式 。
（2）制备多晶硅（硅单质的一种）的副产物主要是SiCl4，SiCl4对环境污染很大，遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4和钡矿粉（主要成分为BaCO3，且含有Fe3+、Mg2+等离子）制备BaCl2·2H2O和SiO2等物质。工艺流程如下：
已知： 25℃ Ksp[Fe(OH)3]＝4．0×10-38， Ksp[Mg(OH)2]＝1．8×10-11；通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达完全。回答下列问题：
①SiCl4发生水解反应的化学方程式为_______________________________________。
②若加钡矿粉调节pH=3时，溶液中c(Fe3+)= 。
③若用10吨含78% BaCO3的钡矿粉，最终得到8．4吨BaCl2·2H2O (M=244g/mol)，则产率为 。
④滤渣C能分别溶于浓度均为3mol/L的
溶液和
溶液（中性）。请结合平衡原理和必要的文字解释滤渣C能溶于3mol/L的溶液的原因______。
（1）+494．2kJ/mol， NiOOH + H2O + e- = Ni(OH)2 + OH-；
（2）①SiCl4 +3H2O = H2SiO3↓+ 4HCl 或SiCl4 + 4H2O = H4SiO4↓+ 4HCl
②4．0×10-5mol/L， ③ 86．9% （3分）
④Mg(OH)2(s)在溶液中存在的溶解平衡：Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH- (aq)，NH4+与OH-结合生成难电离的NH3．H2O，使平衡向正反应方向移动，最终Mg(OH)2溶解。（3分）
解析试题分析：（1）根据反应①Mg（s）＋ 1/2O2（g）＝ MgO（s）△H1＝－601．8 kJ/mol
②Mg（s）＝ Mg（g） △H2＝+75 kJ/mol③Si（s）＋ O2（g）＝ SiO2（s） △H3＝ －859．4 kJ/mol，利用盖斯定律：③+②×2—①×2得2MgO（s）＋ Si（s）＝ SiO2（s）＋ 2Mg（g） △H ＝+494．2kJ/mol；Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池，电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H2O=Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2，电池正极反应NiOOH得电子生成Ni(OH)2，利用原子守恒和电荷守恒写出电极反应式为
NiOOH + H2O + e- = Ni(OH)2 + OH-；（2）根据题给流程图知，SiCl4发生水解反应生成硅酸沉淀和盐酸，过滤得滤渣A为硅酸，滤液为盐酸，向滤液中加入钡矿粉（主要成分为BaCO3，且含有Fe3+、Mg2+等离子），调节至pH=7，过滤得滤渣B为氢氧化铁，向滤液中加氢氧化钠溶液，调节至pH=12.5，过滤得滤渣C为氢氧化镁，滤液经一系列操作得BaCl2·2H2O。①SiCl4发生水解反应生成硅酸和盐酸，化学方程式为SiCl4 +3H2O = H2SiO3↓+ 4HCl 或SiCl4 + 4H2O = H4SiO4↓+ 4HCl；②Ksp[Fe（ OH）3]=4.0×10-38，pH=3的溶液中，氢氧根离子的浓度为1×10-11mol/L，c（Fe3+）=4.0×10-38/(1×10-11)3=4.0×10-5mol/L；③根据原子守恒得关系式：BaCO3——BaCl2·2H2O，若用10吨含78% BaCO3的钡矿粉，理论上生成BaCl2·2H2O为9.66吨，而最终得到8．4吨BaCl2·2H2O (M=244g/mol)，则产率为86．9%；④根据题给信息知，滤渣氢氧化镁能溶于3mol/L的NH4Cl溶液的原因Mg(OH)2(s)在溶液中存在的溶解平衡：Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH- (aq)，NH4+与OH-结合生成难电离的NH3．H2O，使平衡向正反应方向移动，最终Mg(OH)2溶解。
考点：考查盖斯定律与焓变的计算、新型电池电极反应式书写、沉淀溶解平衡的相关计算、关系式法计算。
阅读快车系列答案下列有关化学用语使用正确的是( )
A．CO2的电子式： |
B．核内有8个中子的碳原子： |
C．钾原子结构示意图： |
D．乙烯的比例模型： |
＋单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
| 物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | － | 315 | － |
| 熔点/℃ | －70.0 | －107.2 | － | － | － |
| 升华温 度/℃ | － | － | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式_________________________。
(2)装置E中的h瓶需要冷却的理由是_______________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2＋＋MnO4-＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由__________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000 × 10－2 mol·L－1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是_______。
已知硫酸、氨水的密度与所加水量的关系如图所示，现有硫酸与氨水各一份，请根据表中信息，回答下列问题：
| | 溶质的物质的量 浓度(mol·L－1) | 溶液的密度(g·cm－3) |
| 硫酸 | c1 | ρ1 |
| 氨水 | c2 | ρ2 |
(1)表中硫酸的质量分数为 (不写单位，用含c1、ρ1的代数式表示)。
(2)物质的量浓度为c1 mol·L－1的硫酸与水等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计)，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L－1。
(3)物质的量浓度为c2 mol·L－1的氨水与
c2 mol·L－1的氨水等质量混合，所得溶液的密度 (填“大于”、“小于”或“等于”，下同)ρ2 g·cm－3，所得溶液的物质的量浓度 
c2 mol·L－1(设混合后溶液的体积变化忽略不计)。