题目内容
某研究小组拟用粗食盐（含Ca2+、Mg2+、SO42-等）、粗硅（含C及不与Cl2反应的固体杂质）制取纯硅，设计如图1的工艺流程，试回答下列问题：
（1）工业上一般是利用过量焦炭在高温下还原石英砂来制取粗硅，写出该过程的化学方程式： ．
（2）精制粗盐水所需试剂为①BaCl2；②Na2CO3；③HCl；④NaOH，其滴加的先后顺序是下列的 （填下列各项的序号）．
a．①②④③b．④②①③c．④①③②d．②④①③
已知，Ksp（MgCO3）=6.82×10-6mol2?L-2，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9mol2?L-2，假设该粗盐水中Ca2+、Mg2+和SO42-的浓度均为0.01mol?L-1，若向1L该粗盐水中逐渐滴入一定量Na2CO3溶液，首先出现的沉淀是 ．
（3）已知SiCl4的沸点是57.6℃，CCl4的沸点是76.8℃．在反应器I中得到的SiCl4粗品中含有CCl4，从中得到纯净SiCl4可采用的方法是下列各项中的 （填序号）．
a．蒸馏 b．干馏 c．分液 d．过滤
反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ．
（4）如图2是用离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解槽中阴极产生的气体是 ．产品A的化学式为 ．若采用无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，试写出该反应的化学方程式 ．
（1）工业上一般是利用过量焦炭在高温下还原石英砂来制取粗硅，写出该过程的化学方程式：
（2）精制粗盐水所需试剂为①BaCl2；②Na2CO3；③HCl；④NaOH，其滴加的先后顺序是下列的
a．①②④③b．④②①③c．④①③②d．②④①③
已知，Ksp（MgCO3）=6.82×10-6mol2?L-2，Ksp（CaCO3）=2.8×10-9mol2?L-2，假设该粗盐水中Ca2+、Mg2+和SO42-的浓度均为0.01mol?L-1，若向1L该粗盐水中逐渐滴入一定量Na2CO3溶液，首先出现的沉淀是
（3）已知SiCl4的沸点是57.6℃，CCl4的沸点是76.8℃．在反应器I中得到的SiCl4粗品中含有CCl4，从中得到纯净SiCl4可采用的方法是下列各项中的
a．蒸馏 b．干馏 c．分液 d．过滤
反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为
（4）如图2是用离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，电解槽中阴极产生的气体是
考点：制备实验方案的设计,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质,电解原理,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）C在高温条件下还原SiO2，生成Si和CO，化学方程式为：SiO2+2C
Si+2CO↑；
（2）Na2CO3溶液的作用为除去Ca2+、除去过量的BaCl2溶液，所以Na2CO3的顺序在BaCl2的后面，HCl的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH，所以在最后，因此a项正确；因为Ksp（MgCO3）＜Ksp（CaCO3），CaCO3更难溶，所以首先析出的沉淀是CaCO3；
（3）SiCl4与CCl4在常温下为液体，相互溶解，但沸点不同，所以用蒸馏的方法得到纯净的SiCl4；反应器II中H2还原SiCl4，化学方程式为：SiCl4+2H2
Si+4HCl；
（4）根据放电顺序，阴极上H2O电离出的H+放电，所以电解槽中阴极产生的气体是氢气；水电离出的H+放电，促进H2O的电离平衡向右移动，OH?浓度增大，所以产品A为NaOH；无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，电解产生的Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠，所以化学方程式为：NaCl+H2O
NaClO+H2↑．
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（2）Na2CO3溶液的作用为除去Ca2+、除去过量的BaCl2溶液，所以Na2CO3的顺序在BaCl2的后面，HCl的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH，所以在最后，因此a项正确；因为Ksp（MgCO3）＜Ksp（CaCO3），CaCO3更难溶，所以首先析出的沉淀是CaCO3；
（3）SiCl4与CCl4在常温下为液体，相互溶解，但沸点不同，所以用蒸馏的方法得到纯净的SiCl4；反应器II中H2还原SiCl4，化学方程式为：SiCl4+2H2
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（4）根据放电顺序，阴极上H2O电离出的H+放电，所以电解槽中阴极产生的气体是氢气；水电离出的H+放电，促进H2O的电离平衡向右移动，OH?浓度增大，所以产品A为NaOH；无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，电解产生的Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠，所以化学方程式为：NaCl+H2O
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解答：
解：（1）C在高温条件下还原SiO2，生成Si和CO，化学方程式为：SiO2+2C
Si+2CO↑，故答案为：SiO2+2C
Si+2CO↑；
（2）Na2CO3溶液的作用为除去Ca2+、除去过量的BaCl2溶液，所以Na2CO3的顺序在BaCl2的后面，HCl的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH，所以在最后，因此a项正确；因为Ksp（MgCO3）＜Ksp（CaCO3），CaCO3更难溶，所以首先析出的沉淀是CaCO3；
故答案为：a；碳酸钙；
（3）SiCl4与CCl4在常温下为液体，相互溶解，但沸点不同，所以用蒸馏的方法得到纯净的SiCl4；反应器II中H2还原SiCl4，化学方程式为：SiCl4+2H2
Si+4HCl；
故答案为：a；SiCl4+2H2
Si+4HCl；
（4）根据放电顺序，阴极上H2O电离出的H+放电，所以电解槽中阴极产生的气体是氢气；水电离出的H+放电，促进H2O的电离平衡向右移动，OH?浓度增大，所以产品A为NaOH；无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，电解产生的Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠，所以化学方程式为：NaCl+H2O
NaClO+H2↑；
故答案为：氢气；NaOH；NaCl+H2O
NaClO+H2↑．
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（2）Na2CO3溶液的作用为除去Ca2+、除去过量的BaCl2溶液，所以Na2CO3的顺序在BaCl2的后面，HCl的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH，所以在最后，因此a项正确；因为Ksp（MgCO3）＜Ksp（CaCO3），CaCO3更难溶，所以首先析出的沉淀是CaCO3；
故答案为：a；碳酸钙；
（3）SiCl4与CCl4在常温下为液体，相互溶解，但沸点不同，所以用蒸馏的方法得到纯净的SiCl4；反应器II中H2还原SiCl4，化学方程式为：SiCl4+2H2
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故答案为：a；SiCl4+2H2
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（4）根据放电顺序，阴极上H2O电离出的H+放电，所以电解槽中阴极产生的气体是氢气；水电离出的H+放电，促进H2O的电离平衡向右移动，OH?浓度增大，所以产品A为NaOH；无膜电解槽电解饱和食盐水可制取次氯酸钠，电解产生的Cl2与NaOH反应生成次氯酸钠，所以化学方程式为：NaCl+H2O
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故答案为：氢气；NaOH；NaCl+H2O
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点评：本题考查了纯硅的制备，涉及除杂质的方法和离子方程式的书写等方面的知识，注意试剂的加入顺序，书写方程式时要注意四步，一是反应物和生成物的化学式要正确，二是遵循质量守恒和电荷守恒，三是写上必要的条件，四是看是否有“↑”或“↓”．
练习册系列答案
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