题目内容
【题目】硅是太阳能电池的重要材料。工业冶炼纯硅的原理是:
粗硅冶炼:①SiO2 + 2CSi + 2CO
精炼硅:②Si + 3HClSiHCl3 + H2
③SiHCl3 + H2Si + 3HCl
化学反应与能量变化如图所示,回答下列问题:
(1)反应①是_________反应(填“吸热”或“放热”),反应②是_________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)反应③破坏反应物中的化学键所吸收的能量_________形成生成物中化学键所放出的能量(填“大于”或“小于”)。
(3)研究物质变化时,人们可以从不同角度、不同层面来认识物质变化时所引起的化学键及能量变化。据此判断下列说法错误的是_________(双选)。
A.金属钠和氯气反应生成氯化钠后,其结构的稳定性增强,体系的能量降低
B.等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的能量多
C.氮气分子内部存在着很强的共价键,故通常状况下氮气的化学性质很活泼
D.由石墨制取金刚石是吸热反应,可知金刚石比石墨稳定
E.由放热反应H2 + Cl2 ==== 2HCl来说,断裂1mol H—H键和1molCl—Cl键所吸收的能量小于形成2molH—Cl键所放出的能量
(4)在研究化学反应中的能量变化时,我们通常做下面的实验:
在一个小烧杯里,加入20g已经研磨成粉末的氢氧化钡晶体【Ba(OH)2.8H2O】,将小烧杯放在事先已滴有3—4滴水的玻璃片上,然后向烧杯中加入约10gNH4Cl晶体,并立即用玻璃棒迅速搅拌。写出实验过程中发生反应的化学方程式_________,该反应中反应物总能量_________生成物的总能量(填“大于”或“小于”),实验过程中立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是_________。
【答案】
(1)吸热;放热;
(2)大于;
(3)CD
(4)2NH4Cl + Ba(OH)2.8H2O = BaCl2 + 2NH3 + 10H2O;小于;增大反应物的接触面积,加快反应速率
【解析】
试题分析:(1)反应①的反应物的总能量低于生成物的总能量,属于吸热反应,反应②的反应物的总能量高于生成物的总能量属于放热反应,故答案为:吸热;放热;
(2)根据图像,反应③的反应物的总能量低于生成物的总能量,属于吸热反应,破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量,故答案为:大于;
(3)A.金属钠和氯气反应生成氯化钠属于放热反应,生成物结构的稳定性增强,体系的能量降低,故A正确;B.硫蒸气转化为硫固体放热,等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的能量多,故B正确;]C.氮气分子内部存在着很强的共价键,使得氮气分子很温度,通常状况下氮气的化学性质很不活泼,故C错误;D.由石墨制取金刚石是吸热反应,金刚石的总能量高于石墨,没有石墨稳定,故C错误;E.H2 + Cl2 ==== 2HCl是放热反应,断裂1mol H—H键和1molCl—Cl键所吸收的能量小于形成2molH—Cl键所放出的能量,故E正确;故选CD;
(4)实验过程中氢氧化钡晶体与氯化铵反应生成了氨气和氯化钡,反应的化学方程式为2NH4Cl + Ba(OH)2.8H2O = BaCl2 + 2NH3 + 10H2O,该反应属于吸热反应,反应物总能量小于生成物的总能量,实验过程中立即用玻璃棒迅速搅拌,可以增大反应物的接触面积,加快反应速率,使得现象更明显,故答案为:2NH4Cl + Ba(OH)2.8H2O = BaCl2 + 2NH3 + 10H2O;小于;增大反应物的接触面积,加快反应速率;
【题目】硫酸铜晶体,俗称蓝矾、胆矾,具有催吐,祛腐,解毒。取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解,分解过程的热重如下表。回答下列问题:
温度范围/℃ | 固体质量/g |
258~680 | 3.20 |
680~1000 | 1.60 |
1000以上 | 1.44 |
(1)测定蓝矾属于晶体的物理方法是____________。其中SO42-中S原子的轨道杂化形式是____________;H2O的空间构型是__________________。
(2)将硫酸铜晶体加热到258~680℃生成的物质A,A是__________(化学式);A溶于水配成溶液,加入氨水,观察到的现象是_____________________________________________;最终得到溶液中的含铜元素的离子是_________________(化学式),该离子含有的化学键类型有___________________。
(3)将硫酸铜晶体加热到1000℃以上生成的物质C,在C中的铜的离子的基态电子排布式是____________;
(4)如图是硫酸铜晶体分解得到一定温度的产物的晶胞(白球和黑球代表不同的原子)。
①该温度是_______________。
②铜原子的配位数是_______________。
③已知该晶体的密度为dg·cm-3,则晶胞参数是_________________pm。
【题目】锰的用途非常广泛,以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:
已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | MnS | CoS | NiS |
Ksp | 2.1×10-13 | 3.0×10-16 | 5.0×10-16 | 1.0×10-11 | 5.0×10-22 | 1.0×10-22 |
(1)步骤Ⅰ中,为加快溶浸速率,可采取的措施是: 。
(2)步骤Ⅱ中,须加氨水调节溶液的pH为5.0~6.0,则滤渣1的主要成分为 (填化学式)。已知MnO2的作用为氧化剂,则得到该滤渣1所涉及的离子方程式为 、 。
(3)步骤Ⅲ中,所加(NH4)2S的浓度不宜过大的原因是 。
(4)滤液2中,c(Co2+):c(Ni2+)= 。
(5)将质量为akg的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质Mn b kg。若每一步都进行完全,滤渣1为纯净物,质量为c kg,则原碳酸锰矿中MnCO3的质量分数为 。(用含a、b、c的式子表达,无需化简)