题目内容

16.能源和气候问题越来越受到人们的关注,研发和推广太阳能电池是解决能源和气候问题的重要途径.硅是太阳能电池的重要材料,工业制取纯硅,主要涉及以下两个反应:
①Si(s)+3HCl(g)$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$SiHCl3(g)+H2(g)
②SiHCl3(g)+H2(g)$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Si(s)+3HCl(g)
对上述反应下列说法中不正确的是(  )
A.制备的晶体硅可用于制作计算机芯片
B.该法制备高纯硅,可以综合利用氯气和氢气,使原料循环利用,生产成本低,效率高
C.该过程是把硅转化为SiHCl3与杂质分离,而后用氢气还原得到高纯硅
D.整个制备过程中若混有氧气可以不除去

分析 A、Si单质为半导体,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片;
B、循环利用提高原料的利用率,降低生产成本;
C、根据反应SiHCl3(g)+H2(g)$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Si(s)+3HCl(g)分析解答;
D、混有氧气会与过程中产生的氢气混合发生爆炸.

解答 解:A、Si单质为半导体,纯净的硅晶体可用于制作计算机芯片,所以制备的晶体硅可用于制作计算机芯片,故A正确;
B、循环利用提高原料的利用率,降低生产成本,故B正确;
C、根据反应SiHCl3(g)+H2(g)$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Si(s)+3HCl(g),所以可把硅转化为SiHCl3与杂质分离,而后用氢气还原得到高纯硅,故C正确;
D、混有氧气会与过程中产生的氢气混合发生爆炸,所以整个制备过程中若混有氧气要除去,故D错误;
故选D.

点评 本题考查物质的性质及用途、硅的冶炼方法,难度不大.要注意根据物质的性质分析其用途.

练习册系列答案
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7.醋酸亚铬水合物{[Cr(CH3COO)2]2•2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂.实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒.已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应.制备过程中发生的相关反应如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(s)
请回答下列问题:

(1)仪器1的名称是分液漏斗.
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是C(选下面的A、B或C);目的是让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化.
A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B.先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸
C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液
(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门B(填“A”或“B”,下同),打开阀门A.
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2
(5)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2•2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为83.3%(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物).
(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的空气或氧气,再加入碱液,调节pH至少为5.6才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L).已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31,$\root{3}{63}$≈4,lg2≈0.3.
4.铁合金及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途.
(1)已知铁是26号元素,写出Fe2+的电子排布式1s22s22p63s23p63d6
(2)已知三氯化铁固体在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁(Fe2Cl6)分子的气体,该分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构,则该分子的结构式为,你认为该分子是否为平面形分子?否(填“是”或“否”).
(3)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]俗称黄血盐,它可用做显影剂,该化合物中存在的微粒间相互作用类型有ABD(从下列选项中选填代号).
A.离子键     B.共价键     C.金属键     D.配位键     E.氢键
(4)黄血盐在溶液中可电离出极少量的CN-,CN-与CO(填一种即可)互为等电子体.CN-还可与H+结合形成一种弱酸--氢氰酸(HCN),HCN分子中碳原子的杂化轨道类型是sp,该分子的σ键和π键数目分别为2,2.
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根据图可得普鲁士蓝的化学式为KFe2(CN)6,忽略K+,上述四幅晶体结构图中,图丁是普鲁士蓝的晶胞.
5.自然界存在丰富的碳、氮、硅、磷、铁等元素,它们可形成单质及许多化合物.按要求回答下列问题:
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