题目内容

13．新材料的出现促进了社会的进步，晶体硅是信息是被重要的材料．工业上生产高纯硅有以下两个重要环节；
（1）二氧化硅与焦炭在高温的条件下反应制出粗硅，同时产生一氧化碳．该反应的化学方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
（2）在高温条件下，用氢气置换SiHCl3中的晶体硅．该反应的化学方程式为SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl，硅元素的化合价变化为由+2价变为0价．
太阳能路灯系统主要有三部分：
①晶体硅电池供电；②蓄电池组储存电能③LED灯提供照明．
白天，太阳能路灯系统中的能量转化过程是太阳能转化为电能．
目前，推广使用LED光源最主要的目的是节能．

分析 （1）根据题意，二氧化硅与焦炭在高温的条件下反应制出粗硅，同时产生一氧化碳，写出反应的化学方程式即可．
（2）在高温条件下，用氢气置换SiHCl3中的晶体硅，写出反应的化学方程式即可．
根据单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零，进行分析解答．
①根据太阳能路灯系统中的能量转化，进行分析解答．
②根据LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，进行分析解答．

解答 解：（1）二氧化硅与焦炭在高温的条件下反应制出粗硅，同时产生一氧化碳，反应的化学方程式是：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）在高温条件下，用氢气置换SiHCl3中的晶体硅，生成氯化氢，反应的化学方程式是：SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．
氢元素显+1价，氯元素显-1价，设SiHCl3中硅元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+1）+（-1）×3=0，则x=+2价．
单质中元素的化合价为0，硅属于单质，故硅元素的化合价为0．
①白天，蓄电池组储存电能，太阳能路灯系统中的能量转化为太阳能转化为电能．
②LED灯具有耗电量小，发光效率高，使用寿命长，推广使用LED光源最主要的目的是节能．
故答案为：（1）SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（2）SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl；由+2价变为0价；
①太阳能转化为电能；②节能．

点评 本题难度不大，理解工业上生产高纯硅的反应原理，掌握化学方程式的书写方法、化合价的原则、新能源等是正确解答本题的关键．

练习册系列答案
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17．下列有关物质的提纯、除杂和鉴别所用的试剂或方法错误的是（　　）
选项实验目的所加物质或方法
A提纯硫酸钠中的硝酸钠溶解、加适量的氯化钡溶液，过滤，蒸发
B除去氧化铜中的碳粉在足量的空气中灼烧
C除去CO2中少量的HCl将混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液、再通入浓硫酸
D鉴别NH4NO3固体和NaOH固体加水溶解
A．AB．BC．CD．D
18．物质的性质在很大程度上决定物质的用途．下列有关物质的性质与用途的关系不正确的是（　　）
A．氧气具有可燃性，可用于炼钢、航天
B．金刚石是天然存在最硬的物质，可用于切割大理石
C．钛的合金与人体“相容性”好，可用于制造人造骨
D．浓硫酸具有吸水性，实验室可用作干燥剂
1．绿矾又名七水硫酸亚铁（FeSO4•7H2O），其用途广泛，可用于制铁盐、氧化铁颜料、净水剂、防腐剂、消毒剂等．绿矾（FeSO4•7H2O）的一种综合利用工艺如下：

（1）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是：（提示：该过程中所用的还原剂的是CO ）
FeCO3$→_{①}^{分解}$FeO$→_{②}^{还原}$Fe
资料：【难溶性碳酸盐受热分解成金属氧化物、二氧化碳气体】
写出高温条件下进行“焙烧”过程中①②反应的化学方程式：
  ①FeCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$FeO+CO2↑，②FeO+CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+CO2．
（2）粗产品（NH4）2SO4还可以作氮肥．
8．生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛．嗜热细菌在65-80℃酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分CuFeS2）产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：

以下说法有误的是（　　）
A．分离出矿渣的操作是过滤B．试剂a是硫酸溶液
C．反应②是复分解反应D．试剂b只能是铁粉
18．实验室有一瓶标签受到腐蚀的无色溶液，如图所示．这瓶无色溶液是放在存放盐溶液的柜子里．化学兴趣小组开展探究：
【提出问题】这瓶无色溶液究竟是什么盐的溶液？
【猜想与假设】该无色溶液可能是碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠中某一种的溶液．
【初步分析】
（1）库尔班同学根据标签上的组成元素认为一定不是氯化钠溶液．
（2）艾力同学提出，碳酸氢钠、硝酸钠的溶液也不可能，他的依据是碳酸氢钠和硝酸钠的化学式中钠元素右下角的数字为1．
【设计实验】为了确定该溶液究竟是剩余两种盐的哪一种溶液，他们设计了如下实验．
实验操作实验现象
①取少重该无色溶液于试管中，慢慢滴加BaCl2溶液
②静置后，向沉淀中滴加稀盐酸		产生白色沉淀
产生大量气泡，沉淀全部溶解．
【实验结论】
（3）该瓶无色溶液的溶质是Na2CO3（填化学式）．生成白色沉淀的化学反应方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl．
【实验反思】
（4）玉素甫同学认为原设计的实验还可简化，同样达到鉴别的目的．丙同学设计的实验如下（将实验操作及实验现象填入相应的空格中）：
实验操作 实验现象
 
取上述无色溶液少许于试管中，滴加少量的稀盐酸		溶液中没有气泡产生（或有气泡产生），该瓶无色溶液是硫酸钠溶液（或碳酸钠溶液）
（5）白燕同学经查阅资料得知：氯化钠、硫酸钠、硝酸钠溶液呈中性，碳酸钠、碳酸氢钠溶液呈碱性，提出测溶液的酸碱性来确定更简便．她采用pH试纸测量溶液的pH值＞7（填＞、=、＜），则结论与以上同学一致．
5．如图是两个实验小组分别进行“加热硫酸铜和氢氧化钠溶液反应后生成物”的实验过程示意图：

【甲组】氢氧化钠与硫酸铜反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓，加热后产生黑色的氧化铜．
【乙组】为寻找实验中没有产生氧化铜的原因，他们进行了以下实验探究：
【查阅资料】在酸性条件下，氢氧化钠与硫酸铜在溶液中可发生如下反应：
6NaOH+4CuSO4═3Na2SO4+Cu4（OH）6SO4↓，生成的碱式硫酸铜是不溶于水的蓝白色固体，加热不易发生分解．
【提出猜想】根据资料分析，同学们针对试管中溶液呈酸性的原因作出以下猜想：
猜想Ⅰ：硫酸铜溶液呈酸性；      猜想Ⅱ：生成的硫酸钠使溶液呈酸性．
【实验与结论】
实验①：用pH试纸测定硫酸铜溶液的酸碱度，得出其pH＜（填“＞”、“＜”或“﹦”），硫酸铜溶液呈酸性，猜想Ⅰ成立．
实验②：向盛有硫酸钠溶液的试管中逐滴加石蕊溶液，观察到溶液显紫色，硫酸钠溶液呈中（填“酸”、“中”或“碱”）性，猜想Ⅱ不成立．
【交流和反思】（1）乙组同学认真分析甲组实验后，一致认为不需要通过实验就能判断猜想Ⅱ不成立，理由是甲组实验生成了Na2SO4，若它显酸性，在此条件下氢氧化钠与硫酸铜反应会生成蓝白色沉淀；
（2）在化学反应中，相同的反应物因质量比不同可能会导致生成物不同，请另举一列碳与氧气（写出反应物即可）．
2．2007年，我国首次调整饮用水标准．新《标准》规定，饮用水的pH在6.5-8.0之间，符合健康标准．由于受酸雨影响（在我国酸雨中一般含有少量的硫酸），目前我国天然水体大多呈弱酸性．要使pH低于6.5的天然水达到饮用水的酸碱度范围，下列处理方法最可行的是（　　）
A．加热B．加入适量纯碱C．加入适量氯化钡D．加入适量明矾
3．“十面霾伏”，已成2013年，我国十大新词语之一，PM2.5是首要污染物，2014年5月7日，国家环保部公布，我市空气质量指数达到204，为重度污染．下列措施，不能减少雾霾的是（　　）
A．加大城市绿化园林建设B．禁止焚烧桔杆
C．大力发展火力发电D．建筑工地，定时洒水降尘

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