Question

（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（主要成分为BaCO₃，且含有铁、镁等离子），制备BaCl₂．2H₂O，工艺流程如下：

已知：

①常温下Fe³⁺、Mg²⁺完全沉淀的PH分别是3.4、12.4

②BaCO₃的相对分子质量是197；BaCl₂．2H₂O的相对分子质量是244

回答下列问题：

⑴SiCl₄发生水解反应的化学方程式_______________________________________

⑵SiCl₄用H₂还原可制取纯度很高的硅，当反应中有1mol电子转移时吸收59KJ热量，则该反应的热化学方程式为_____________________________________________

⑶加钡矿粉调节PH=7的作用是①使BaCO₃转化为BaCl₂ ②_______________________

⑷生成滤渣A的离子方程式__________________________________________

⑸BaCl₂滤液经______、________、过滤、_________，再经真空干燥后得到BaCl₂．2H₂O

⑹10吨含78.8% BaCO₃的钡矿粉理论上最多能生成BaCl₂．2H₂O___________吨。

 

Answer 1

【答案】

（1）SiCl₄+4H₂O=H₄SiO₄↓+4HCl。

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

（3）使Fe³⁺完全沉淀。         （4）Mg²⁺+2OH^-=Mg(OH)₂↓

（5）蒸发浓缩，降温结晶，洗涤。     （6）9.76

【解析】

试题分析：（1）SiCl₄发生水解反应的化学方程式为：SiCl₄+4H₂O=H₄SiO₄↓+4HCl。

（2）1mol SiCl₄被还原成Si时转移4mol电子，所以热化学方程式为：SiCl₄(s)+2H₂(g)=Si(s)+4HCl(g)  △H=+236KJ/mol。

（3）根据题意可知pH=7时，Fe³⁺完全沉淀。

（4）当pH=12.5时，Mg²⁺完全沉淀，所以滤渣A是Mg(OH)₂，反应方程式为：Mg²⁺+2OH^-=Mg(OH)₂↓。

（5）BaCl₂滤液经蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤再真空干燥后得到BaCl₂．2H₂O。

（6）根据BaCO₃—BaCl₂·2H₂O可知10吨含78.8% BaCO₃的钡矿理论上产生BaCl₂·2H₂O为。

考点：工艺流程

点评：本题主要考查学生对工艺流程的分析能力，难度适中。