Question

元代青花瓷的制作原料采用瓷土加高岭土[主要成分Al₂Si₂O₅（OH）x]的“二元配方”，青花瓷釉料的成分主要是钾长石（KAlSi₃O₈），在1300℃左右高温一次烧成的釉可形成精美的青花瓷

（1）下列说法正确的是

 

A．高岭土化学式中x=2
B．钾长石能完全溶于盐酸
C．烧制青花瓷的过程中发生了复杂的物理变化，但没有化学变化
D．青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品
（2）工业上可利用海边石英砂生产粗硅，其主要原理：SiO₂+2C

高温  .

Si（粗）+2CO↑．
工业上可通过如图所示流程由粗硅进一步制纯硅：
①反应a的化学方程式为Si（粗）+3HCl（g）

553～573K  .

SiHCl₃（l）+H₂（g），反应b的化学方程式为

 

②以上工艺中可循环使用的物质是

 

．
③若上述两步反应中硅元素的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO₂转化为SiC，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂

 

吨．

Answer 1

考点：硅和二氧化硅

专题：碳族元素

分析：（1）A．依据化合价代数和为0计算解答；
B．钾长石与盐酸反应生成氯化钾、氯化铝和硅酸；
C．陶瓷烧制过程中即发生里物理变化，又发生了化学变化；
D．硅酸盐产品是以含硅物质为原料经加热制成的主要包括：水泥、玻璃、陶瓷；
（2）①依据原子个数和目标产物硅写成化学方程式；
②依据流程图分析物质在反应过程中又生成的物质可以循环利用；
③根据石英砂和硅之间关系式计算．

解答： 解：（1）A．高岭土Al₂Si₂O₅（OH）x中，铝为+3价，硅为+4价，氧为-2价，依据代数和为0，可知氢氧根离子个数为4，故A错误；
B．钾长石与盐酸反应生成氯化钾、氯化铝和硅酸，硅酸不溶于盐酸，故B错误；
C．陶瓷烧制过程中即发生里物理变化，又发生了化学变化，故C错误；
D．水泥、玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料，主要是硅酸盐产品，制备原料都需要用到含硅元素的物质，故D正确；
故选：D；
（2）①SiHCl₃与发生还原反应生成硅和氯化氢，化学方程式：SiHCl₃+H₂

950℃  .

Si+3HCl；
故答案为：SiHCl₃+H₂

950℃  .

Si+3HCl；
②氯化氢和氢气在粗硅提纯中参加反应，反应后又生成氯化氢和氢气，所以可以循环使用；
故答案为：HCl、H₂；
③设需要生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂m吨，则：
                 SiO₂～SiCl₄～Si（纯）
                 60              28
 m吨×75%×（1-10%）×80%×80%    25.2吨    
所以m吨×75%×（1-10%）×80%×80%：25.2吨=60：28
解得m=125t，
故答案为：125．

点评：本题考查了粗硅的提纯，题目难度不大，明确二氧化硅和硅的性质是解题关键，注意对基础知识的积累．