碳、硅同为周期表中ⅣA族的元素,是构成自然界各种物质的重要元素.
(一)由碳元素构成的各种单质和化合物都是科学家研究的重要对象.
(1)用特殊方法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下方法提纯,请配平该反应的化学方程式:
______C+______KMnO4+______H2SO4→______CO2↑+______MnSO4+______K2SO4+______H2O
(2)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过反应:CO(g)+
1
2
O2(g)?CO2(g)降低其浓度.
①某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中的空格.
容器编号c(CO)/mol?L-1c(O2)mol?L-1c(CO2)mol?L-1v(正)和v(逆)比较
2.0×10-44.0×10-44.0×10-2v(正)=v(逆)
3.0×10-44.0×10-45.0×10-2
v(正)______v(逆)
②相同温度下,某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10-5mol/L和1.0×10-4mol/L.若在汽车的排气管上增加一个补燃器,不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10-4mol/L,则最终尾气中CO的浓度为______mol/L(请保留两位有效数字).
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______.
(二)晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3
③SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水强烈反应,在空气中易自燃.请回答:
(1)第一步制取粗硅的化学方程式______.
(2)粗硅与HCl反应制备三氯氢硅的过程中发生反应的热化学方程式为:
(i)Si(s)+3HCl(g)═SiHCl3(g)+H2(g)△H=-210kJ/mol
(ii)Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)(副反应)△H=-241kJ/mol
①常温下,SiHCl3和SiCl4均为液态化合物,二者互溶且均易水解,则分离二者的最佳方法是______.
②某反应的能量变化如图所示:则该反应的能量变化E=______kJ.

③SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用,则该反应的热化学方程式为:______.
 0  103382  103390  103396  103400  103406  103408  103412  103418  103420  103426  103432  103436  103438  103442  103448  103450  103456  103460  103462  103466  103468  103472  103474  103476  103477  103478  103480  103481  103482  103484  103486  103490  103492  103496  103498  103502  103508  103510  103516  103520  103522  103526  103532  103538  103540  103546  103550  103552  103558  103562  103568  103576  203614 

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