题目内容
【题目】晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。
请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示):
(1)在上述生产过程中,属于置换反应的有____(填反应代号)。
(2)写出反应③的化学方程式_______。
(3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373~1 623 K反应,生成化合物W,其化学方程式是___。
(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___(填化学式);分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是______(填化学式)。
(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气,再提纯水煤气得到纯净的H2,提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_______。
【答案】①②③ SiHCl3+H2Si+3HCl SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ CO2 CO2和HCl CO+H2OCO2+H2、CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
【解析】
(1)置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,根据题干中制取硅的流程图知①②③属于置换反应,故答案为:①②③;
(2)反应③是SiHCl3被氢气还原得到硅和氯化氢,反应的化学方程式为SiHCl3+H2 Si+3HCl,故答案为:SiHCl3+H2Si+3HCl;
(3)二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠,反应方程式为SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,故答案为:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;
(4)A、B、C分别为CO、CO2、HCl,作为减排目标的一种气体是CO2,化合物W为硅酸钠,能与W反应生成沉淀的是CO2和HCl,故答案为:CO2;CO2和HCl;
(5)碳和水反应生成一氧化碳和氢气:C+H2O(g)CO+H2,一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气:CO+H2O(g)CO2+H2,二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙:CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,故答案为:CO+H2O(g)CO2+H2、CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。
【题目】KMnO4是中学常见的强氧化剂,用固体碱熔氧化法制备KMnO4的流程和反应原理如图:
反应原理:
反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨绿色) (紫红色)
已知25℃物质的溶解度g/100g水
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 |
111 | 33.7 | 6.34 |
请回答:
(1)下列操作或描述正确的是___
A.反应Ⅰ在瓷坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌
B.步骤⑥中可用HCl气体代替CO2气体
C.可用玻璃棒沾取溶液于滤纸上,若滤纸上只有紫红色而无绿色痕迹,则反应Ⅱ完全
D.步骤⑦中蒸发浓缩至溶液表面有晶膜出现再冷却结晶:烘干时温度不能过高
(2)___(填“能”或“不能”)通入过量CO2气体,理由是___(用化学方程式和简要文字说明)。
(3)步骤⑦中应用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤操作,理由是___。
草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ.称取1.6000g高锰酸钾产品,配成100mL溶液
Ⅱ.准确称取三份0.5025g已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。
记录实验数据如表
实验次数 | 滴定前读数/mL | 滴定后读数/mL |
1 | 2.65 | 22.67 |
2 | 2.60 | 23.00 |
3 | 2.58 | 22.56 |
已知:MnO4﹣+C2O42﹣+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)
则KMnO4的纯度为___(保留四位有效数字);若滴定后俯视读数,结果将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。