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-1  c(O2)mol?L-1  c(CO2)mol?L-1  v(正)和v(逆)比较
 2.0×10-4  4.0×10-4  4.0×10-2  v(正)=v(逆)
 3.0×10-4  4.0×10-4  5.0×10-2  
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  138191  138199  138205  138209  138215  138217  138221  138227  138229  138235  138241  138245  138247  138251  138257  138259  138265  138269  138271  138275  138277  138281  138283  138285  138286  138287  138289  138290  138291  138293  138295  138299  138301  138305  138307  138311  138317  138319  138325  138329  138331  138335  138341  138347  138349  138355  138359  138361  138367  138371  138377  138385  203614 

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