题目内容

反应CaCO3＋SiO2 CaSiO3＋CO2↑能说明的是                    

A.CaCO3的热稳定性不如CaSiO3强         B.C的非金属性比Si的强

C.碳酸的酸性比硅酸强                  D.SiO2的氧化性不如CO2的强

A
练习册系列答案
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某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素C和Si的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律，图2中A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸．已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气．
（1）从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质：图1中试剂A、B为（填序号）
①、④
①、④
；
①稀硫酸溶液； ②浓盐酸； ③石灰石；④碳酸钠粉末；⑤Na2SO3溶液
写出图1烧瓶中发生反应的离子方程式
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
；
（2）甲同学所做实验图1烧杯中现象为
出现白色沉淀
出现白色沉淀
；
（3）乙同学所做实验图2中B处的现象为
湿润的淀粉KI试纸变蓝
湿润的淀粉KI试纸变蓝
；
（4）写出图2中A处发生反应的离子方程式：
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
．
硅单质及其化合物应用范围很广．
（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备高纯硅．
Ⅰ．高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
Ⅱ．粗硅与干燥的氯气在450～500℃条件下反应制得SiCl4；
Ⅲ．SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1 100～1 200℃条件下反应制得高纯硅．
已知SiCl4沸点为57.6℃，能与H2O强烈反应．1mol H2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2kJ．
请回答下列问题：
①第Ⅲ步反应的热化学方程式为
2H2（g）+SiCl4（g）
 1100-1200℃ 
.
 
Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ?mol-1
2H2（g）+SiCl4（g）
 1100-1200℃ 
.
 
Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ?mol-1
．
②整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下．SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是
H2SiO3（或H4SiO4）和HCl
H2SiO3（或H4SiO4）和HCl
；H2还原SiCl4过程中若混入O2，可能引起的后果是
爆炸
爆炸
．
（2）二氧化硅被大量用于生产玻璃．工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283kg在高温下完全反应时放出CO2 44kg，生产出的玻璃可用化学式Na2SiO3?CaSiO3?xSiO2表示，则其中x=
4
4
．
（2009?金华模拟）马格尼特法冶炼镁的工艺流程如图．炉料中除有煅烧白云石和硅铁外，还加入煅烧过的铝土矿，加Al2O3的主要目的是降低渣的熔点，便于液态排渣．已知白云石的成分为CaCO3?MgCO3，硅铁是指含有55%硅左右的合金，作还原剂，最后得到低品位的硅铁含硅量少的合金，简易流程图如下：
试回答下列问题
（1）反应①白云石煅烧得CaO?MgO的化学方程式为：
CaCO3?MgCO3
 高温 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑
CaCO3?MgCO3
 高温 
.
 
CaO?MgO+2CO2↑

（2）反应②还原炉中发生反应生成镁和炉渣的化学方程式为：
2（CaO?MgO）+Si+0.3Al2O3
 高温 
.
 
2Mg+2CaO?SiO2?0.3Al2O3
2（CaO?MgO）+Si+0.3Al2O3
 高温 
.
 
2Mg+2CaO?SiO2?0.3Al2O3

（3）沪渣是一种工业生产的重要原料，可作为生产
水泥
水泥
的原料．
（4）马格尼特法冶炼镁，一台4500千瓦的炉子可日产约7.2吨镁，一天至少约消耗含硅60%的硅铁
7.0
7.0
吨（假设硅全部反应）
（2012?江苏一模）镁及其合金广泛应用于航空航天、交通、电池等行业，金属镁的制备方法主要有：
①电解无水氯化镁法，②碳或碳化钙热还原法，③皮江法．
已知：

（1）写出MgO（s）与CaC2（s）作用生成Mg（g）及CaO（s）及C（s）的热化学方程式：
CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol
CaC2（s）+MgO（s）=CaO（s）+Mg（g）+2C（s），△H=（641.5-464.0）kJ/mol=177.5kJ/mol
．
（2）碳化钙还原氧化镁的文献资料如表2
表2 还原剂的用量与温度、保温时间计MgO还原率
n（CaC2）/N（MgO） 还原温度/℃ 恒温时间/h 还原率/%
1.1 1110 2.0 62
1.1 1150 2.0 80
1.1 1150 2.5 85
1.2 1000 2.0 33
1.2 1150 2.0 84
1.2 1150 2.5 88
1.3 1150 2.0 86
1.3 1150 2.0 88
实际生产中只采取恒温2h，其主要原因是：
相同条件下延长保温时间时，还原率增加不明显，生成成本增大
相同条件下延长保温时间时，还原率增加不明显，生成成本增大
；采用n（CaC2）/n（MgO）配比为1.2，而不是1.3，其主要原因是：
相同条件下，还原剂配比由1.2升高到1.3，还原剂用量增大，还原率增加不明显，生产成本增大
相同条件下，还原剂配比由1.2升高到1.3，还原剂用量增大，还原率增加不明显，生产成本增大
．
（3）用电解法制取镁时，若原料氯化镁含有水时，在电解温度下，原料会形成Mg（OH）Cl，并发生电离反应：Mg（OH）Cl=Mg（OH）++Cl-．电解时在阴极表面会产生氧化镁钝化膜，此时阴极的反应式为
2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑
2Mg（OH）++2e-=MgO+H2↑
．实验室由MgCl2?6H2O制取无水氯化镁可采用的方法是
在氯化氢气流中加热脱水
在氯化氢气流中加热脱水
．
（4）我国目前生产金属镁主要用皮江法生产，其原料为白云石（MgCO3?CaCO3）的煅烧产物和硅铁（含75%Si）．其生产原理为：
2CaO+2MgO（s）+Si（s）
1100-1250℃
真空
2Mg（g）+Ca2SiO4（s），采用真空操作除了能降低操作温度外，还具有的优点是
防止硅和镁被氧化，并提高金属镁的产率
防止硅和镁被氧化，并提高金属镁的产率
．
（5）镁/间-二硝基苯电池的装置如图所示，电池工作时镁转变为氢氧化镁，间-二硝基苯则转变为间-二苯胺．该电池正极的电极反应式为
．

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