题目内容

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，且含有铁、镁等离子）制备BaCl2?2H2O，工艺流程如下．
已知：常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4．

（1）已知：SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=+47kJ/mol
SiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g）△H2=+189kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为
 
．
（2）请写出SiCl4水解反应的化学方程式
 
．
（3）加钡矿粉并调节PH=7的作用是
 
．
（4）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是
 
．
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）将两个方程式相加即得则由SiCl4制备硅的热化学方程式，注意焓变进行相应的改变；
（2）氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢；温度越高，氯化硅的水解速率越大，氯化氢的挥发越强；
（3）pH=3.4时，三价铁离子转化为氢氧化铁，当调节PH=7时能促使三价铁离子沉淀完全；  
（4）根据氢氧化铁和氢氧化镁完全沉淀所需溶液的PH值确定滤渣A的成分．
解答： 解：（1）将方程式SiCl4（s）+H2（g）=SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=+47kJ/mol和SiHCl3（s）+H2（g）=Si（s）+3HCl（g）△H2=+189kJ/mol相加可得：SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol，
故答案为：SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ/mol；
（2）氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢，水解方程式为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl，
故答案为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl；
（3）pH=3.4时，三价铁离子完全生成沉淀，使Fe3+完全沉淀；盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡和二氧化碳、水，加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2，同时使使Fe3+完全沉淀，
故答案为：①使BaCO3转化为BaCl2，②使Fe3+完全沉淀生成氢氧化铁沉淀；       
（4）当pH=3.4时，铁离子完全生成沉淀，当pH=12.4时，镁离子完全沉淀生成氢氧化镁，Mg（OH）2，所以当pH=12.5时，滤渣A的成分是氢氧化镁，
故答案为：Mg（OH）2．
点评：本题考查了BaCl2?2H2O制备实验方案的设计方法，题目难度中等，为高考的热点，正确理解制备流程、反应原理为解答关键，涉及了制备方案的设计、热化学方程式、离子方程式书写，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
练习册系列答案
相关题目
“将少量氯水加入到NaI溶液中”的学生实验产生了大量含碘废液．某研究小组用该含碘废液制备NaI固体，实验流程如下：

已知：反应②2I-+2Cu2++SO32-+H2O═2CuI↓+SO42-+2H+
回答下列问题：
（1）产生含碘废液的离子方程式为
 
．
（2）①中I2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为
 
．
（3）③中CuI发生了
 
（填“氧化”或“还原”）反应．
（4）化合物B中含两种元素，铁元素与另一种元素物质的量之比为3：8，则化合物B的化学式为
 
．
（5）反应⑤中生成黑色固体和无色气体，黑色固体的俗称为磁性氧化铁，则⑤的化学方程式为
 
．
已知元素R有某种核素的离子Rx+，该离子核内中子数为Y，核外电子数为Z，该核素的符号为（　　）
A、
 
Y
Z
R
B、
 
Y+Z
Z
R
C、
 
Y+Z
X+Z
R
D、
 
X+Y+Z
X+Z
R
某同学按如下实验流程提取海带中的碘，请回答相关问题．

（1）第①步是将海带放入
 
（填仪器名称）中，用酒精灯充分加热灰化．
（2）第②步为了加快溶解速度并使碘离子充分进入溶液，可以采取的措施是
 
和
 
．
（3）第④步发生反应的离子方程式为
 
．检验该步骤所得溶液中含有碘元素的操作和现象是
 
．
（4）海灰中还含有其他无机盐类，这些盐类是在流程图中的第
 
步（填编号）与碘分离的．
元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为1．元素Y基态原子的3p轨道上有5个电子．元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍．元素W基态原子的核外电子共有16种运动状态．
（1）①在元素周期表中，元素Y位于第
 
周期第
 
族，元素X位于
 
区；
②Z所在周期中，第一电离能最大的元素是
 
；（填元素名称）
③X+的核外电子排布式为
 
；与X同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有
 
（填元素符号）
④Y和W两元素所形成的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是
 
（填化学式）
（2）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示．
①在1个晶胞中，X离子的数目为
 
．
②该化合物的化学式为
 
．
（3）X与W的最高价含氧酸的浓溶液反应的化学方程式为
 

（4）①在乙醇中的溶解度：Z的氢化物（H2Z）大于H2W，其主要原因是
 
．
②稳定性：H2Z
 
H2W（填“大于”、“小于”或“等于”），其主要原因是
 
．
写出下列物质在水中的电离方程式：
NaHSO4
 
     
HClO
 

Al（OH）3
 
    
Ca（OH）2
 

H2CO3
 
．
某研究性学习小组利用废旧铅蓄电池阴、阳极填充物------铅膏（含PbO、PbO2、PbSO4）制备电绝缘材料三盐基硫酸铅（3PbO?PbSO4?H2O），进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）步骤①铅膏中PbSO4与Na2CO3溶液反应转化为PbCO3，说明溶解度：PbSO4
 
（填“＞”或“＜”）PbCO3．
（2）步骤①中PbO2转化为PbCO3的离子方程式是（请配平此离子方程式）：PbO2+SO32-+CO32-+
 
═PbCO3↓+SO42-+OH-．
（3）将步骤①和④的滤液合并，加入
 
PH=7，再经过
 
、冷却结晶、
 
、洗涤、干燥，可获得Na2SO4?10H2O晶体．
（4）若铅膏的质量为78g，步骤①中PbO2和PbSO4全部转化为PbCO3，且PbO未发生反应；步骤②中共收集到5.6LCO2（标准状态），步骤③中获得90.9g PbSO4，则铅膏中PbO的质量分数为
 
（假设流程中原料无损失）．
镁的化合物具有广泛用途，请回答有关镁的下列问题：
（1）单质镁在空气中燃烧，除生成白色氧化镁外，还生成少量的含氮化合物
 
（填化学式）；该化合物溶于水后生成两种碱，写出该物质与水反应的化学方程式：
 
；
（2）镁着火不能用二氧化碳来灭火，理由是
 
（用化学方程式表示）；
（3）等质量的镁条分别在①氧气；②氮气；③二氧化碳；④氯气中完全燃烧，则固体产物的质量由大到小的顺序为
 
（用①、②、③、④表示）
（4）氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点．Mg2Cu是一种储氢合金．350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）Mg2Cu与H2反应的化学方程式为
 
．
下列各反应达到化学平衡后，加压能使化学平衡向逆反应方向移动的是（　　）
A、2NO2?N2O4
B、C（s）+CO2?2CO
C、N2+3H2?2NH3
D、H2S?H2+S（s）

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