(2013?江苏三模)碳酸钠-过氧化氢加合物(aNa2CO3?bH2O2)具有漂白、杀菌作用.实验室用“醇析法”制备该物质的实验步骤如下:
第1步:取适量碳酸钠溶解于一定量水中,倒入烧瓶中;再加入少量稳定剂(MgCl2和Na2SiO3),搅拌均匀.
第2步:将适量30%的H2O2溶液在搅拌状态下滴入烧瓶中,于15℃左右反应1h.
第3步:反应完毕后再加入适量无水乙醇,静置、结晶,过滤、干燥得产品.
(1)第1步中,稳定剂与水反应生成2种常见的难溶物,其化学方程式为
MgCl2+Na2SiO3+2H2O=2NaCl+Mg(OH)2↓+H2SiO3
MgCl2+Na2SiO3+2H2O=2NaCl+Mg(OH)2↓+H2SiO3

(2)第2步中,反应保持为15℃左右可采取的措施是
15℃水浴或冷水浴
15℃水浴或冷水浴

(3)第3步中,无水乙醇的作用是
降低碳酸钠-过氧化氢化合物的溶解度(有利于晶体析出)
降低碳酸钠-过氧化氢化合物的溶解度(有利于晶体析出)

(4)H2O2的含量可衡量产品的优劣.现称取m g(约0.5g)样品,用新煮沸过的蒸馏水配制成250mL溶液,取25.0mL于锥形瓶中,先用稀硫酸酸化,再用c mol?L-1 KMnO4溶液滴定至终点.
①配制250mL溶液所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、
(250mL)容量瓶
(250mL)容量瓶
胶头滴管
胶头滴管

②滴定终点观察到的现象是
溶液呈浅红色且30s内不褪色
溶液呈浅红色且30s内不褪色

(5)可模拟用蒸馏法测定样品中碳酸钠的含量.装置如图所示(加热和固定装置已略去),实验步骤如下:
步骤1:按右图所示组装仪器,检查装置气密性.
步骤2:准确量取(4)中所配溶液50mL于烧瓶中.
步骤3:准确量取40.00mL约0.2mol?NaOH溶液2份,分别注入烧杯和锥形瓶中.
步骤4:打开活塞k1、k2,关闭活塞k3,缓缓通入氮气一段时间后,关闭k1、k2,打开k3;经滴液漏斗向烧瓶中加入10mL 3mol?硫酸溶液.
步骤5:加热至烧瓶中的液体沸腾,蒸馏,并保持一段时间.
步骤6:经k1再缓缓通入氮气一段时间.
步骤7:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用c1 mol?H2SO4标准溶液滴定至终点,消耗H2SO4标准溶液V1 mL.
步骤8:将实验步骤1~7重复2次.
①步骤3中,准确移取40.00mL NaOH溶液所需要使用的仪器是
碱式滴定管
碱式滴定管

②步骤1~7中,确保生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液完全吸收的实验步骤是
1,5,6
1,5,6
(填序号).
③为获得样品中碳酸钠的含量,还需补充的实验是
用H2SO4标准溶液标定NaOH溶液的浓度
用H2SO4标准溶液标定NaOH溶液的浓度
(2008?平顶山模拟)、某学习生小组为探究乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱并证明乙酸为弱酸,进行下述实验.
Ⅰ.探究乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱关系,该小组设计了如实验装置(夹持仪器已略去).

(1)实验前如何检查装置A的气密性?
仪器连接好后,将止水夹夹紧,在A中加入水使U型管左右两边管中产生液面差,一段时间后,U型管中左右两边管中的液面未发生变化
仪器连接好后,将止水夹夹紧,在A中加入水使U型管左右两边管中产生液面差,一段时间后,U型管中左右两边管中的液面未发生变化

(2)装置A中反应产生的气体通入试管B溶液中,有白色胶状沉淀生成,说明碳酸酸性比硅酸强.
有学生认为B中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比硅酸强,理由是:
a、乙酸易挥发,乙酸气体随CO2气体进入试管B的溶液中,和硅酸钠溶液反应生成沉淀.
b、该复分解反应生成的硅酸是难溶固体,不能说明是因为生成弱酸而发生反应.
为了证明碳酸能和硅酸钠反应生成硅酸沉淀,下列方法中可行是
(填序号).
①在仪器A、B之间连接盛有足量饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
②在仪器A、B之间连接装有足量碱石灰的干燥管
③在仪器A、B之间连接盛有足量饱和Na2CO3溶液的洗气瓶
④用碳酸钠粉末代替大理石进行实验
下列能够说明碳酸比硅酸酸性强的事实是
(填序号).
①相同温度时,碳酸的溶解度比硅酸的溶解度大
②碳酸比硅酸易分解
③相同温度下,相同物质的量浓度的Na2CO3和Na2SiO3溶液,Na2CO3溶液的pH比Na2SiO3溶液的pH小
④常温下,CO2是气体,SiO2是固体
Ⅱ.证明乙酸为弱酸.
现有常温下pH=3的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及pH试纸,用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸:
取pH=3的乙酸溶液加入蒸馏水稀释100倍
取pH=3的乙酸溶液加入蒸馏水稀释100倍

用pH试纸测定溶液的pH小于5
用pH试纸测定溶液的pH小于5
(2012?房山区一模)金属钛被称为“21世纪金属”.
(1)工业上用钛矿石(含FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)经过以下流程制得TiO2

其中,步骤Ⅱ发生的反应为:2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水,在酸性条件下加入H2O2溶液,可制得具有净水作用的铁盐,该反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;

③在步骤Ⅲ中需要控制条件以形成TiO2?nH2O胶体,该分散质颗粒直径大小在
1~100nm
1~100nm
范围.
(2)可利用TiO2通过下述两种方法制备金属钛:
方法一:将TiO2作阴极,石墨作阳极,熔融CaO为电解液,用碳块作电解槽池,电解TiO2制得钛,其阴极发生的反应:
TiO2+4e-=Ti+2O2-
TiO2+4e-=Ti+2O2-

方法二:通过以下反应制备金属钛
①TiO2(s)+2Cl2(g)
高温
TiCl4(g)+O2(g);△H=+151kJ/mol
②TiCl4+2Mg 
高温
 2MgCl2+Ti
在实际生产中,需在反应①过程中加入碳才能顺利制得TiCl4,其原因是:
碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,并利用反应放热,导致反应顺利进行,使生成更多TiCl4
碳单质与氧气反应减小产物浓度使平衡向右移动,并利用反应放热,导致反应顺利进行,使生成更多TiCl4

(3)若已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ/mol,则由固体TiO2、固体C与Cl2气反应制取气态TiCl4的热化学方程式为
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(l)+CO2(g)△H=-243KJ?mol-1
TiO2(s)+2Cl2(g)+C(s)=TiCl4(l)+CO2(g)△H=-243KJ?mol-1

清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH,Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。

回答下列问题

(1)能否用玻璃试剂瓶来盛HF溶液,为什么?用化学方程式加以解释                           

(2)写出晶片制绒反应的离子方程式                                    ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH反应,生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为                     

(3)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:

 

实验事实

事实一

水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。

事实二

盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。

事实三

普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。

事实四

在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2

事实五

1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。

 

结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作                 剂;NaOH作               剂,降低反应             。高温无水环境下,NaOH作               剂。

(4)在太阳能电池表面沉积深蓝色减反膜——氮化硅晶膜。常用硅烷(SiH4)与氨气(NH3)在等离子体中反应。硅烷是一种无色、有毒气体,常温下与空气和水剧烈反应。下列关于硅烷、氮化硅的叙述不正确的是                

A.在使用硅烷时要注意隔离空气和水,SiH4能与水发生氧化还原反应生成H2

B.硅烷与氨气反应的化学方程式为:3SiH4+4NH3=Si3N4+12H2↑,反应中NH3作氧化剂;

C.它们具有卓越的抗氧化、绝缘性能和隔绝性能,化学稳定性很好,不与任何酸、碱反应;

D.氮化硅晶体中只存在共价键,Si3N4是优良的新型无机非金属材料。

 

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