8．硅及其化合物的开发由来已久.在现代生活中有广泛应用．回答下列问题．(1)高纯硅是现代信息.半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线.其中一种工艺流程示意图及主要反应如图．发生——青夏教育精英家教网—

硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题．
（1）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图．

	发生的主要反应
电弧炉	SiO₂+2C$\frac{\underline{\;1600-1800℃\;}}{\;}$Si+2CO↑
流化床反应器	Si+3HCl$\frac{\underline{\;250-300\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂
还原炉

①还原炉中发生主要反应的化学方程式为SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．该工艺中可循环使用的物质为HCl和H₂（填化学式）．用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为SiO₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ SiC+2CO↑．
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl₄、SiH₂Cl₂、SiH₃Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl₃的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏（或蒸馏）．

物质	Si	SiCl₄	SiHCl₃	SiH₂Cl₂	SiH₃Cl	HCl	SiH₄
沸点/°C	2355	57.6	31.8	8.2	-30.4	-84.9	-111.9

③SiHCl₃极易水解，其完全水解的化学方程式为SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl↑．
（2）氮化硅（Si₃N₄）是一种高温结构材料，粉末状态的Si₃N₄可以由SiCl₄的蒸气和NH₃反应制取．粉末状Si₃N₄遇空气和水都不稳定．但将粉末状的Si₃N₄和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185°C的密闭容器中进行热处理，可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料，同时还得到遇水不稳定的Mg₃N₂．
①由SiCl₄和NH₃反应制取Si₃N₄的化学方程式为3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．
②四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，使生成的Si₃N₄沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅，该反应的化学方程式为3SiCl₄+2N₂+6H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．
③Si₃N₄和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185°C的密闭容器中进行热处理的过程中，除生成Mg₃N₂外，还可能生成SiO₂物质（填化学式）．热处理后除去MgO和Mg₃N₂的方法是加足量稀盐酸过滤．

7．硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛．已知：硼镁矿主要成分为Mg₂B₂O₅•H₂O，硼砂的化学式为Na₂B₄O7•10H₂O．利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下．

回答下列有关问题．
（1）硼砂中B的化合价为+3，溶于热水后，常用H₂SO₄调pH到2～3制取H₃BO₃，反应的离子方程式为B₄O₇^2-+2H⁺+5H₂O=4H₃BO₃．X为H₃BO₃晶体加热脱水的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为3Mg+B₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2B+3MgO，该反应中的氧化剂是B₂O₃（填化学式）．
（2）硼酸是一种一元弱酸，它与水作用时结合水电离的OH^-而释放出水电离的H+，这一变化的化学方程式为H₃BO₃+H₂O?[B（OH）₄]^-+H⁺．皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液，一般先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸溶液，则硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为H₃BO₃+OH^-=[B（OH）₄]^-．
（3）MgCl₂•7H₂O需要在HCl氛围中加热制MgCl₂，其目的是防止MgCl₂水解生成Mg（OH）₂．
（4）制得的粗硼在一定条件下生成BI₃，BI₃加热分解可以得到纯净的单质硼．现将0.020g粗硼制成的BI₃完全分解，生成的I₂用0.30mol/LNa₂S₂O₃（H₂S₂O₃为弱酸）溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液18.00mL．盛装Na₂S₂O₃溶液的仪器应为碱式（填“酸式”或“碱式”）滴定管．该粗硼样品的纯度为97.2%（提示：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）．

6．某化学兴趣小组为检验碳和浓硫酸反应生成的产物，设计如图装置（已知SO₂能使溴水褪色），请回答：

（1）指出仪器名称：甲分液漏斗乙圆底烧瓶
（2）乙仪器中发生反应的化学方程式为C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+SO₂↑+2H₂0；
（3）证明有二氧化碳产生的实验现象是气体通过E品红不褪色，通过F石灰水变浑浊；
（4）F试管中的离子反应方程式为CO₂+Ca²⁺+2OH^-═CaCO₃↓+H₂O；
（5）若把B玻璃管移到F试管后连接，是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），理由气体通过水溶液时，会带出水汽，干扰产物中水的确定．

5．为验证木炭与浓硫酸反应的产物中有二氧化碳和二氧化碳，选用图中的仪器（含所盛物质）组装成套实验装置，回答下列问题．（提示：酸性KMnO₄溶液能吸收SO₂气体）

（1）写出A中反应的化学方程式：C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+SO₂↑+2H₂0．
（2）在实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，导管口的连接顺序应该是①④③⑥⑤②．
（3）证明产物中有SO₂的现象分别为A中的品红溶液褪色．
（4）证明产物中有CO₂的现象分别为D中品红溶液不褪色，B中出现白色浑浊．

4．

某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时探究氯气的漂白原理，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题．
（1）该同学用MnO₂与浓盐酸反应制取氯气，加入试剂的前一步的实验操作是检验装置的气密性；用方程式表示制取氯气的反应原理MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）①装置B中现象是无水硫酸铜变蓝．
②证明Cl₂无漂白性而Cl₂和H₂O反应产物有漂白性的实验现象为C中干燥的有色布条不褪色，D中湿润的有色布条褪色．
（3）为进一步确定使有色布条褪色的物质是Cl₂和H₂O反应产物中的哪一种，还应补充什么实验操作：（操作，现象，结论）可将一红色布条伸入稀盐酸溶液中，若红色布条不褪色，则证明使红色布条褪色的是HClO，而不是盐酸．．

3．某化学活动小组设计如图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质．

（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）写出试剂Y的名称：饱和食盐水．
（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物．可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究．
①提出合理假设：
假设一：存在两种成分：NaHCO₃和NaCl．
假设二：存在三种成分：NaHCO₃和NaCl、Na₂CO₃．
②设计方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）．
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中．
步骤2：向A试管中滴加BaCl₂溶液	①若无明显现象，证明固体中不含碳酸钠； ②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠．
步骤3：向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液	若溶液变浑浊，结合步骤2中的①，则假设一成立；结合步骤2中的②，则假设二成立．

（4）己知C中有0.1mol Cl₂参加反应．若假设一成立，可推知C中反应的化学方程式为2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O．
（5）常温下Na₂CO₃和NaHCO₃均为0.1mol/L的混合溶液中，c（OH^-）-c（H⁺）=$\frac{3}{2}$c（H₂CO₃）+$\frac{1}{2}$c（HCO₃^-）-$\frac{1}{2}$c（CO₃^2-）（用含碳元素的粒子浓度表示），在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶液中溶质的成分有NaCl、NaHCO₃．

2．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸．请根据三者与金属铜的反应情况，回答下列问题：

（1）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H₂O₂后，铜片溶解，该反应的离子方程式为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O．
（2）如图1所示，进行铜与浓硫酸的反应：
①B中的实验现象为品红溶液颜色变浅或褪色．
②拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是：从D向试管中通入空气．
③若将如图2装置连接在上述装置B之后，其中下列说法不合理的是a（填序号）．
a．能表明I^-的还原性强于SO₂的现象是E中蓝色溶液褪色
b．装置F的作用是吸收SO₂尾气，防止污染空气
c．为了验证D中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl₂，产生白色沉淀
d．为了验证D中FeCl₃完全发生了氧化还原反应，加入KSCN溶液，无明显现象
（3）为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验，装置如图3所示：
①设计装置A的目的是：利用产生的二氧化碳气体排出B管中的氧气，此装置的明显缺陷是无尾气吸收装置．
②若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应，当反应完全停止时，共收集到的气体1.12L（标准状况），则该气体的主要成分是：NO、NO₂，反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为B（填序号）．
A．0.1mol B．0.15mol C．0.2mol D．0.25mol．

1．某化学学习小组为了解硫酸及其盐的某些性质和用途，进行了如下实验探究．
【实验一】探究浓硫酸的氧化性：（图1）

（1）写出烧瓶中反应的化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）B装置可用于探究SO₂的还原性，则B中所用的试剂为：高锰酸钾溶液、氯水、溴水、氯化铁溶液等（任写一种即可）；若B装置是品红溶液，则B中的现象是品红溶液褪色．
【实验二】检验（NH₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O中的金属离子：（图2）
（3）请结合化学用语和必要的文字说明如何检验出其中的金属离子（试剂、原理、现象等）：取少许于试管中，配成溶液，滴加K₃[Fe（CN）₆]溶液，发生反应：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-=Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，有蓝色沉淀生成[或滴加KSCN溶液无明显现象，再滴加新制的氯水，变为红色，反应为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；或滴加NaOH溶液产生白色沉淀：Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓，并迅速变为灰绿色，最终变为红褐色：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃]
【实验三】用KHSO₄制取H₂O₂并测其质量分数：
查阅资料得知：工业上用如下原理制取制取H₂O₂：（图2）
现用此法制取一定浓度的H₂O₂，并测定H₂O₂的质量分数．
已知：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑
①取10.00mL H₂O₂溶液（密度为1.00g/mL）置于锥形瓶中加水稀释，并加稀硫酸酸化；
②用0.200 0mol/L KMnO₄溶液滴定；
③用同样方法滴定四次，消耗KMnO₄溶液的体积分别为：40.00mL、39.98mL、42.02mL、40.02mL．
（4）用该原理制取H₂O₂的阳极电极反应式为2SO₄^2--2e^-=S₂O₈^2-．
（5）进行操作②时，滴入第一滴KMnO₄溶液，溶液的紫红色消失很慢，随着滴定的进行，溶液的紫红色消失速率加快，推测其原因可能是Mn²⁺作催化剂，加快反应速率．
（6）此H₂O₂溶液中溶质的质量分数为6.8%．

2．下列说法正确的是（　　）

	A．	按系统命名法，的名称是2，3-二乙基丁烷
	B．	主链有4个碳原子，且总碳原子数≤6的烷烃共有10种
	C．	结构片段为的高聚物，是由其单体通过缩聚反应生成的
	D．	等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧，产生的二氧化碳的质量比为1：1

1．草酸与高锰酸钾在酸性条件下反生反应离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．用4mL 0.001mol/L KMnO₄溶液与2mL 0.01mol/L H₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响．改变的条件如下：

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	2mL	20	无
Ⅱ	2mL	20	10滴饱和MnSO₄溶液
Ⅲ	2mL	30	无
Ⅳ	1mL	20

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验Ⅰ 和Ⅱ（用Ⅰ～Ⅳ表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验Ⅰ和Ⅲ．
（2）对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究硫酸的浓度或氢离子浓度对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是确保溶液总体积不变．

0 166903 166911 166917 166921 166927 166929 166933 166939 166941 166947 166953 166957 166959 166963 166969 166971 166977 166981 166983 166987 166989 166993 166995 166997 166998 166999 167001 167002 167003 167005 167007 167011 167013 167017 167019 167023 167029 167031 167037 167041 167043 167047 167053 167059 167061 167067 167071 167073 167079 167083 167089 167097 203614

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