题目内容
7．工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：
已知：X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y，与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色．
（1）原料B的主要成分是（写名称）二氧化硅．
（2）写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu不能（填“能”或“不能”），写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：阳极：Cu-2e-=Cu2+；阴极：2H++2e-═H2↑．
分析 原料B与碳得到粗产品与X反应，生成SiCl4，Si+2Cl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$SiCl4，则X为氯气，原料B与碳得到粗产品为Si，焦炭与SiO2反应生成Si与CO，反应方程式为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，故B为SiO2，Y与氯气在光照或点燃条件下可反应，且与SiCl4反应得到高纯度Si，SiCl4+2H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4HCl+Si，则Y为氢气．Z的焰色呈黄色，含有Na元素，电解A得到氢气、氯气与Z，则Z为NaOH、A为NaCl，电解NaCl溶液离子反应为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，据此解答．
（1）由上述分析可知，原料B的主要成分是SiO2；
（2）焦炭与SiO2反应生成Si与CO；
（3）电解饱和食盐水，在阳极上是氯离子失电子的氧化反应，阴极上是氢离子得电子的还原反应，电解的实质是电解氯化钠和水，阳极材料若为Cu，则Cu放电，氯离子不能放电生成氯气．
解答 解：原料B与碳得到粗产品与X反应，生成SiCl4，则X为氯气，原料B与碳得到粗产品为Si，故B为SiO2．Y与氯气在光照或点燃条件下可反应，且与SiCl4反应得到高纯度Si，则Y为氢气．Z的焰色呈黄色，含有Na元素，电解A得到氢气、氯气与Z，则Z为NaOH、A为NaCl．
（1）原料B与碳得到粗产品为Si，焦炭与SiO2反应生成Si与CO，反应方程式为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，故B为SiO2，名称为二氧化硅，
故答案为：二氧化硅；
（2）焦炭具有还原性，与SiO2发生氧化还原反应，生成Si与CO，反应方程式为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，
故答案为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（3）电解饱和食盐水，在阳极上是氯离子失电子的氧化反应：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上是氢离子得电子的还原反应：2H++2e-=H2↑，总反应是：2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2NaOH，阳极材料若为Cu，则Cu放电，氯离子不能放电生成氯气，故阳极材料不能为Cu；Cu为阳极电解NaCl的水溶液开始一段时间，阳极Cu放电生成铜离子，阳极电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，阴极水放电生成氢气与氢氧根离子，阴极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，
故答案为：不能；Cu-2e-=Cu2+；2H2O+2e-=H2↑+2OH-．
点评 本题考查工业上制取高纯硅和四氯化硅，涉及化学工艺流程、无机物推断、电解原理等，有利用学生能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．
| A． | 0.15mol/L | B． | 0.2mol/L | C． | 0.3mol/L | D． | 0.4mol/L |
查阅相关资料获悉：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
| 物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | 57.7 | - | 315 | - |
| 熔点/℃ | -70.0 | - | - | - |
| 升华温度/℃ | - | 180 | 300 | 162 |
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（2）装置A中g管的作用是平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气；装置C中的试剂是浓硫酸；装置E中的h瓶需要冷却理由是产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集．
（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，含有铁、铝等元素的杂质．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反应滴定，锰元素被还原为Mn2+．
①写出用KMnO4滴定Fe2+的离子方程式：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；
②滴定前是否要滴加指示剂？否（填“是”或“否”），判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液颜色由无色变为紫色，且30秒不褪色．
③某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml试样溶液，用1.000×10-2mol•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4.480%．若滴定前平视，滴定后俯视KMnO4液面，对测定结果有何影响偏低（填“偏高”、“偏低”、或“无影响”）
反应①是从海藻灰中提取碘的主要反应，反应②是从智利硝石中提取碘的主要反应：
2NaI+MnO2+3H2SO4═2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2①
2NaIO3+5NaHSO3═2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2②
下列有关说法正确的是（ ）
| A． | NaI和NaIO3在一定条件下能反应生成I2 | |
| B． | I2在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化产物 | |
| C． | 两个反应中生成等量的I2时转移电子数相等 | |
| D． | 氧化性：MnO2＞IO3-＞SO42-＞Mn42+ |
