题目内容

13．硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料．利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图（整个制备过程必须达到无水、无氧气）．

回答下列问题：
（1）请写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$Si+3HCl，该反应的基本反应类型是置换反应．
（2）整个制备过程必须严格控制无水无氧气．SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出化学反应方程式SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是爆炸．
（3）石英砂的主要成分是二氧化硅．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料----光导纤维．二氧化硅和二氧化碳一样，也能与氢氧化钠溶液生成硅酸钠（其水溶液称水玻璃）和水．请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O．
（4）以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是HCl．

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息．

解答 解：
（1）由于是氢气和SiHCl3在1084℃制备高纯硅，根据质量守恒定律可得，生成的另外的物质为HCl，则对应的纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式为SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$Si+3HCl（温度以题干为准，不宜写为高温等，因为不同温度可能产物不同），为化合物和单质生成新的化合物和新的单质，数据置换反应．
（2）整个制备过程必须严格控制无水无氧气．SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，先假设未知物质为X，得到对应的除X之外已经前后相等的化学反应方程式为 SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+X，可以推断X为H2；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，由于氢气具有可燃性，混入氧气时，氢气和氧气反应可能导致爆炸（是可能而非一定，属于爆炸极限的问题）．
（3）二氧化硅和二氧化碳一样，也能与氢氧化钠溶液生成硅酸钠（其水溶液称水玻璃）和水．也就是说二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，对应的化学方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O．
（4）以上生产高纯硅的流程中，由于开始用到HCl，后来生成了HCl，所以可循环使用的物质是HCl．
故答案为：
（1）SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$Si+3HCl； 置换反应．
（2）SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2； 爆炸．
（3）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O．
（4）HCl．

点评 读图，从中获得解答题目所需的信息，所以在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息扑捉的有效性．解答的问题实际上与复杂的转化图相比，其实很简单很基础，或者可以说转化图提供的是情境，考查基本知识．

练习册系列答案
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3．根据你日常生活的经验，选择身边的物质，举例说明气体的溶解度与哪些因素有关？与温度有关，如喝汽水后易打嗝；与压强有关，如汽水开盖后有气泡逸出．
4．下列实验设计中，合理的是（　　）
A．制备Cu（OH）2：将CuO粉末和NaOH溶液混合后过滤
B．除去N2中混有的CO：将混合气体通过灼热的CuO粉末
C．鉴别NH4NO3固体和NaOH固体：分别向试剂瓶中加入适量水
D．分离KNO3和CaCO3粉末：将固体混合物加入适量水溶解后过滤、蒸发
1．如表实验目的对应的实验方法正确的是（　　）
 实验目的实验方法
A鉴别二氧化碳、氧气和空气将燃着的木条分别伸入瓶中，观察现象
B除去CO2中的少量CO  点燃混合气体
C除去CaO中的CaCO3加入稀盐酸
D区分硬水和软水观察颜色
A．AB．BC．CD．D
8．将炭粉、氧化铜和碳酸钙的混合物隔绝空气加强热，恰好充分反应后将产生的CO2通入足量澄清石灰水中，生成0.1mol的沉淀，则原混合物中炭粉的质量可能是（　　）
A．0.8 gB．1.2 gC．1.6 gD．2.4g
18．如图是A、B、C三种固体物质的溶解度曲线，请回答相关问题．
（1）P点的含义是t2℃时AB的溶解度相等．
（2）t3℃时，将50g固体A加入到50g水中，充分搅拌后，所得溶液的质量是80g．
（3）t3℃时，A、B、C三种溶解度的大小关系是A＞B＞C．此温度下，将等质量的A、B、C分别加入到等量的水中，只有一种溶质的溶液未达到饱和，该溶质是A、B、C中的A．
（4）将t2℃时，A、B、C的饱和溶液分别降温到t1℃，所得溶液溶质质量分数的大小关系是B＞A＞C．
5．如图表示初中化学常见的六种物质之间的关系图（物质是溶液的只考虑溶质）．图中用“---”表示两种物质之间能发生化学反应，用“→”表示一种物质转化为另一种物质（部分反应物或生成物及反应条件己略去）．其中有两种是氧化物，一种是单质，另外三种分别是酸碱盐溶液中的溶质．A是炉具清洁剂中的主要成分，B是绿色植物光合作用的主要原料，E的浓溶液具有强烈的腐蚀性，F是黑色固体粉末．回答下列问题：
（1）请写出物质（或溶质的）化学式：ANaOH、DNa2CO3
（2）写出C与F反应的化学方程式C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑．
（3）写出F与足量的E反应的实验现象黑色固体逐渐减少至消失，溶液由无色变为蓝色．
2．某同学将31.6g高锰酸钾装入试管中加热一段时间后，测得剩余固体中锰、氧两种元素的质量比是55：60，则该同学制得氧气的质量为（　　）
A．6.4gB．3.2gC．1.6gD．0.8g
3．人类的日常生活和工农业生产离不开水，请回答
（1）自来水厂净水过程要用到活性炭，活性炭的主要作用是吸附色素和异味．
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A、分子质量 B、分子种类 C、分子间隔
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