题目内容

氯气用途十分广泛,可用于生产半导体材料硅,其生产流程如图,下列说法不正确的是


  1. A.
    ①③是置换反应,②是化合反应
  2. B.
    高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅的
  3. C.
    任一反应中,每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子
  4. D.
    高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅
D
分析:A.根据置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和化合物;化合反应是两种或两种以上的物质反应只生成一种化合物的反应;
B.根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
C.根据质量转化成物质的量以及每消耗或生成1个硅,化合价均变化4,即均转移4个电子;
D.在高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合,则石英砂与焦炭反应,氯气与氢气反应,就不再按照题干的流程进行,不会得到高纯硅.
解答:A.二氧化硅与碳反应生成硅和一氧化碳,四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢,都是置换反应,硅和氯气反应生成四氯化硅,是化合反应,故A正确;
B.二氧化硅与碳反应生成硅和一氧化碳,四氯化硅与氢气反应生成硅和氯化氢,根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅,故B正确;
C.28 g硅的物质的量为1mol,每消耗或生成1个硅,化合价均变化4,即均转移4个电子,所以每消耗或生成28 g硅,均转移4 mol电子,故C正确;
D.在高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合,则石英砂与焦炭反应,氯气与氢气反应,就不再按照题干的流程进行,不会得到高纯硅,故D错误;
故选D.
点评:本题借助于工业制硅的过程,考查了反应类的判断、还原性的比较、电子转移数目的计算,难度中等.
练习册系列答案
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(Ⅰ)实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体.

(1)某小组同学欲用4mol/L的盐酸配制230mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4mol/L盐酸
25
25
mL,实验中需要用到的玻璃仪器有
烧杯
烧杯
250ml容量瓶
250ml容量瓶
、量筒、烧杯、胶头滴管.
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
BC
BC

A.容量瓶洗涤后未干燥
B.移液时,有少量溶液溅出
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些
D.定容时,俯视刻度线
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气.已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质.( 3Cl2+6KOH
  △  
.
 
KClO3+5KCl+3H2O )图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液.
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过
分液漏斗
分液漏斗
(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸.装置A中反应的离子方程式
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出.图中符合该晶体溶解度曲线的是
M
M
(填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是
过滤
过滤
(填实验操作名称).该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分
HCl
HCl
(除水蒸气外,填化学式),如何改进
AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置
AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置

(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 原因
溶液最初从紫色逐渐变为
   氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
 随后溶液逐渐变为无色
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质
(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂.

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