题目内容

3．作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为2010年上海世博会的“亮点”．太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅，三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法．生产流程示意如图所示：

（1）石英砂的主要成分是SiO2，工业上制取粗硅的化学方程式为：SiO2+2C═Si+2R，R的化学式为CO；该反应的基本类型是置换反应．
（2）整个制备过程必须达到无水无氧．在H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是硅被氧化得不到高纯硅，还会引起爆炸．
（3）为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，在生产过程中物质A需要循环使用，写出SiHCl3与H2反应的化学方程式2SiHCl3+3H2$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$2Si+6HCl．

分析 （1）根据质量守恒定律的微观解释：化学反应前后原子的种类和数目不变．可知在化学反应方程式中，反应物和生成物中所含的原子的种类和数目相同．由此可推断化学反应方程式中反应物或生成物的化学式；根据反应各类型的特点判断；
（2）根据氢气与氧气反应的情况和Si与氧气反应的情况考虑；
（3）SiHCl3（粗）和氢气反应，生成高纯硅和氯化氢气体的反应物是SiHCl3（粗）和氢气，生成物是硅和氯化氢，反应条件是1084℃进行分析．

解答 解：（1）根据质量守恒定律和化学方程式可得，R的化学式中应含有Si的个数为：（1-1）÷2=0，应含有O的个数为：2÷2=1，应含有C的个数为：2÷2=1．故可判断R的化学式为：CO；化学方程式为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO，是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）在H2还原SiHCl3过程中若混入O2，还原出的Si会被再次氧化，得不到纯净的Si，氢气与氧气会发生反应并放出大量热量，会引起爆炸，所以整个制备过程必须达到无水无氧；
（3）SiHCl3（粗）和氢气反应，生成高纯硅和氯化氢气体的反应物是SiHCl3（粗）和氢气，生成物是硅和氯化氢，反应条件是1084℃，化学方程式为：2SiHCl3+3H2$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$2Si+6HCl．
故答案为：（1）CO，置换反应；
（2）硅被氧化得不到高纯硅，还会引起爆炸；
（3）2SiHCl3+3H2$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$2Si+6HCl．

点评 本题主要是考查学生的综合分析能力，不但要求学生具备有关物质的基础知识，而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力．

练习册系列答案
相关题目
13．下列物质的性质中，不属于化学性质的是（　　）
A．二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊
B．铁在潮湿的空气中易生锈
C．氧气在通常状况下是一种无色、无味、不易溶于水的气味
D．白磷在空气中可以自发燃烧
14．陕西省制订了渭河流域水污染防治三年行动目标，争取在2014年实现渭河水质变清的总目标．
（1）渭河水中杂质较多，可向水样中加入明矾，经搅拌、静置、过滤（填操作名称），除去不溶性杂质，再曝气、杀菌消毒，就可得到生活用水．
（2）欲判断得到的生活用水是硬水还是软水，可加入肥皂水进行检验，生活中常通过煮沸
这一简单的方法降低水的硬度．
（3）水是生命之源，我们每个人都要爱护水资源．请你提出一条保护水资源的合理化建议生活污水先净化后排放（或合理使用化肥、农药等）．
11．下列图示实验操作中正确的是（　　）
A．
向试管中
滴加液体		B．
给试管中液体加热
C．
  量取液体		D．
检查装置的气密性
18．化学就在我们身边，生活中处处有化学．根据你所学过的化学知识，下列说法错误的是（　　）
A．体温表中的水银不是银，是金属汞
B．用来实验室制取二氧化碳的大理石主要成分是氢氧化钙
C．“请往菜里加点盐”中的“盐”特指食盐
D．“真金不怕火炼”是指黄金不与氧气反应
8．工业上用如下工艺流程获得较纯净细白的碳酸钙用作食品添加剂，（石灰石中的杂质高温不分解、不溶于水且不与盐酸反应；氢氧化钙与盐酸反应没有气泡产生）试回答：

①石灰石高温分解的化学方程式是CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑；
②操作a的名称是过滤，为了节约成本，该工艺中可循环使用的物质是H2O、CO2；
③有同学对流程中固体A的成分进行实验探究．
Ⅰ．提出问题：石灰石中的碳酸钙是否完全分解了？
Ⅱ．进行猜想：①碳酸钙全部分解；②碳酸钙部分分解；③碳酸钙没有分解．
Ⅲ．设计实验方案、进行实验：
下表是对猜想①进行实验探究的过程：
实验步骤实验现象实验结论
取样，加适量水溶解，静置
取少量上层清液于试管中，滴入酚酞试液；
取少量下层固体于试管中，加入足量盐酸．		试液变为红色；
没有气泡产生．		碳酸钙全部分解
请你对猜想②进行探究，完成下表：
实验步骤实验现象实验结论
取样，加适量水溶解，静置
取少量上层清液于试管中，滴入酚酞试液；
取少量下层固体于试管中，加入足量盐酸．
试液变为红色，有气泡产生．
碳酸钙部分分解
15．当你在复印材料时，经常能闻到一股特殊的气味，这种气味是臭氧（O3）的气味，氧气在放电条件下可以转化为臭氧．下列与此相关的说法中正确的是（　　）
A．该反应是物理变化B．臭氧和氧气时同一种物质
C．臭氧与氧气的性质完全相同D．雷雨过后空气中的臭氧含量会增大
12．除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是（　　）
选项物质杂质（少量）试剂操作方法
A氨气水火碱通过盛有火碱的干燥管
B氮气氧气足量木炭点燃
C碳酸钙氧化钙无加热
D稀盐酸稀硫酸足量硝酸钡溶解、过滤
A．AB．BC．CD．D
13．同学们在学完酸的化学性质后，做了如下实验：
同学们观察到A试管中有（1）白色沉淀生成现象．实验结束，同学们依次将A、B试管中的废液缓慢倒入同一洁净的废液缸中，观察到废液显红色．为了科学处理实验后产生的废液，同学们决定对废液缸中废液的溶质成分（不考虑石蕊）进行探究．
【查阅资料】钡离子有毒．
【提出问题】最终废液中含有什么溶质？
【猜想与假设】甲同学猜想：废液中只含有HCl一种溶质
乙同学猜想：废液中含有HCl、BaCl2两种溶质
丙同学的猜想：（2）HCl、H2SO4．
【表达与交流】甲同学猜想的理由是（3）废液中的稀硫酸与氯化钡恰好完全反应生成HCl．
【活动与探究】同学们为了验证以上猜想，继续进行实验：
甲同学：取少量废液于试管中，滴加少量的氯化钡溶液，未观察到明显现象．
乙同学：取少量废液于试管中，滴加少量的碳酸钠溶液，看到产生气泡．
丙同学：取少量废液于试管中，滴加少量的硫酸钠溶液，看到产生白色沉淀．
【结论与应用】通过分析甲、乙、丙三位同学们的实验及现象，最终确认（4）乙（填甲、乙、丙）猜想正确，你认为处理该废液的方法是（5）加适量的稀硫酸充分反应后过滤回收．

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