题目内容

(12分)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,且含有钙、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)SiCl4水解控制在40℃以下的原因是    ▲   

已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)  ΔH1=47 kJ/mol

SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)   ΔH2=189 kJ/mol

则由SiCl4制备硅的热化学方程式为   ▲    

(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是    ▲    

(3)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是  ▲  ,控制温度70℃的目的是   ▲   

(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,再经真空干燥后得到·2H2O。实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有   ▲   种。

(5)为体现该工艺的绿色化学思想,该工艺中能循环利用的物质是   ▲  

 

【答案】

(1)防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率,防止反应过于剧烈。SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)  ΔH=236kJ/mol(4分)

(2)BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O↑(2分)

(3)Mg(OH)2、Ca(OH)2

确保钙离子完全除去(或温度越高,Ca(OH)2溶解度越小)。(2分)

(4)3(2分)

(5)BaCl2溶液(2分)

【解析】

 

练习册系列答案
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(2010?扬州模拟)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,且含有钙、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)SiCl4水解控制在40℃以下的原因是
防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率,防止反应过于剧烈
防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率,防止反应过于剧烈

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
SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol
SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol

(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是
BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O↑
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
Mg(OH)2、Ca(OH)2
,控制温度70℃的目的是
确保钙离子完全除去(或温度越高,Ca(OH)2溶解度越小)
确保钙离子完全除去(或温度越高,Ca(OH)2溶解度越小)

(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,再经真空干燥后得到?2H2O.实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有
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种.
(5)为体现该工艺的绿色化学思想,该工艺中能循环利用的物质是
BaCl2溶液
BaCl2溶液

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