题目内容
12．多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热．研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有少量钙、铁、镁离子）制备BaCl2•2H2O，工艺流程如图．
已知25℃时，Fe3+、Ca2+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、13.1、12.4
（1）已知：SiCl4（s）+H2（g）═SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=47kJ•mol-1
SiHCl3（s）+H2（g）═Si（s）+3HCl（g）△H2=189kJ•mol-1
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ•mol-1．
（2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O．
（3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是Mg（OH）2、Ca（OH）2，控制温度70℃的目的是让钙离子沉淀完全．
（4）BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到BaCl2•2H2O．实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有三种．
分析 流程分析可知四氯化硅控制温度40°C，加入水水解生成原硅酸和氯化氢，过滤得到盐酸溶液，加入钡矿粉主要成分为BaCO3，且含有铁、镁等离子，调节溶液pH=7，使BaCO3转化为BaCl2，同时使Fe3+完全沉淀，过滤得到滤渣为氢氧化铁，滤液加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=12.5，控制70°C，得到氢氧化镁沉淀，过滤得到滤液为氯化钡溶液蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化钡晶体；
（1）已知：①SiCl4（s）+H2（g）═SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=47kJ•mol-1
②SiHCl3（s）+H2（g）═Si（s）+3HCl（g）△H2=189kJ•mol-1
根据盖斯定律，①+②可得；
（2）碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳与水；
（3）滤渣A的主要成分是氢氧化镁、氢氧化钙；温度越高，Ca（OH）2溶解度越小；
（4）蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒．
解答 解：（1）已知：①SiCl4（s）+H2（g）═SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=47kJ•mol-1
②SiHCl3（s）+H2（g）═Si（s）+3HCl（g）△H2=189kJ•mol-1
由盖斯定律，①+②可得：SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236 kJ•mol-1，
故答案为：SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236 kJ•mol-1；
（2）碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳与水，反应离子方程式为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，
故答案为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；
（3）滤渣A的主要成分是Mg（OH）2、Ca（OH）2；温度越高，Ca（OH）2溶解度越小，控制温度70℃让钙离子沉淀完全，
故答案为：Mg（OH）2、Ca（OH）2；让钙离子沉淀完全；
（4）蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒，
故答案为：三．
点评 本题考查物质制备工艺流程，涉及物质的分离提纯、对操作与条件控制分析、热化学方程式书写等，关键是对工艺流程的理解，是对化学实验的综合考查，充分考查了学生的分析理解能力及知识迁移运用的能力，难度中等．
| A． | 20g | B． | 20g•mol-1 | C． | 40mol•g-1 | D． | 40g•mol-1 L |
（1）乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇．
2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=a kJ/mol
在一定压强下，测得上述反应的实验数据如表．
| 温度/K CO2转化率% $\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$ | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 1.5 | 45% | 33% | 20% | 12% |
| 2.0 | 60% | 43% | 28% | 15% |
| 3.0 | 83% | 62% | 37% | 22% |
①上述反应的a小于0（填“大于”或“小于”）．
②在一定温度下，提高氢碳（即$\frac{n（{H}_{2}）}{n（C{O}_{2}）}$）比，平衡常数K值不变（填“增大”、“减小”、或“不变”）．
（2）催化剂存在的条件下，在固定容积的密闭容器中投入一定量的CO和H2，同样可制得乙醇（可逆反应）．该反应过程中能量变化如图所示：
在一定温度下，向上述密闭容器中加入1mol CO、3mol H2及固体催化剂，使之反应．平衡时，反应产生的热量为Q kJ，若温度不变的条件下，向上述密闭容器中加入4mol CO、12mol H2及固体催化剂，平衡时，反应产生的热量为w kJ，则w的范围为4Q＜w＜2 （E2-E1）．
（3）以乙醇蒸气、空气、氢氧化钠溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池，其工作原理与甲烷燃料电池原理相类似．该电池中负极上的电极反应式是CH3CH2OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O．使用上述乙醇燃料电池电解（Pt电极）一定浓度的硫酸铜溶液通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu（OH）2后恰好恢复到电解前的浓度和pH，则乙醇燃料电池在电解过程中转移电子数是0.4NA．
乙酸丁酯是重要的化工原料，具有水果香味．实验室制备乙酸丁酯的反应、装置示意图和有关信息如下：CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{浓H_{2}SO_{4}}^{△}$ CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
| 乙酸 | 正丁醇 | 乙酸丁酯 | |
| 熔点/℃ | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
| 沸点/℃ | 117.9 | 117 | 126.0 |
| 密度/g•cm-3 | 1.1 | 0.80 | 0.88 |
在干燥的50mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入12.0mL正丁醇和16.0mL冰醋酸（过量），再加3～4滴浓硫酸．然后再安装分水器（作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水）、冷凝管，然后小火加热．将烧瓶中反应后的混合物冷却与分水器的酯层合并．装置中冷水应从b（填“a”或“b”）口通入；通过分水器不断分离除去反应生成的水的目的是分离生成的水，使平衡正向移动，提高反应产率．
（2）乙酸丁酯的精制
将乙酸丁酯粗产品用如下的操作进行精制：①水洗、②蒸馏、③用无水MgSO4干燥、④用10%碳酸钠洗涤．
①正确的操作步骤是c（填标号）．
A．①②③④B．③①④②C．④①③②D．③④①②
②在乙酸丁酯的精制中，用10%碳酸钠洗涤的主要目的是除去产品中含有的乙酸、硫酸等杂质．
③在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后d（填标号）．
a．直接将乙酸丁酯从分液漏斗的上口倒出
b．直接将乙酸丁酯从分液漏斗的下口放出
c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从下口放出
d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸丁酯从上口倒出
（3）计算产率
测量分水器内由乙酸与丁醇反应生成的水体积为1.8mL，假设在制取乙酸丁酯过程中反应物和生成物没有损失，且忽略副反应，乙酸丁酯的产率为77.1%．
醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：可能用到的有关数据如表：
| 相对分子质量 | 密度/（g•cm-3） | 沸点/℃ | 溶解性 | |
| 环已醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
| 环已烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 难溶于水 |
在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸．B中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
分离提纯：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙．最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g．
回答下列问题：
（1）装置b的名称是直形冷凝器．
（2）加入碎瓷片的作用是防止暴沸；如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该采取的正确操作时B（填正确答案标号）．
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为
．（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并检查是否漏液；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的上口倒出（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥．
（6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有CD（填正确答案标号）．
A．蒸馏烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶 D．球形冷凝管 E．接收器
（7）本实验所得到的环己烯产率是c（填正确答案标号）．
A．41% B．50% C．61% D．70%
| A． | 向水中加入少量固体硫酸氢钠，c（H+）增大，Kw不变 | |
| B． | 向水中加入氨水，平衡逆向移动，c（OH-）降低 | |
| C． | 向水中加入金属钠，平衡正向移动，c（H+）增大 | |
| D． | 将水加热，KW增大，pH不变 |