1.单质硅是很重要的工业产品.
(1)硅用于冶炼镁,也称硅热法炼镁.根据下列条件:
Mg(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═MgO(s)△H1=-601.8kJ/mol
Mg(s)═Mg(g)△H2=+75kJ/mol
Si(s)+O2(g)═SiO2(s)△H3=-859.4kJ/mol
则2MgO(s)+Si(s)═SiO2(s)+2Mg(g)△H=+494.2kJ/mol
Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池,电池总反应是:Mg+2NiOOH+2H2O═Mg(OH)2+2Ni(OH)2,写出电池正极的电极反应式NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
(2)制备多晶硅(硅单质的一种)的副产物主要是SiCl4,SiCl4对环境污染很大,遇水强烈水解,放出大量的热.研究人员利用SiCl4和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有Fe3+、Mg2+等离子)制备BaCl2•2H2O和SiO2等物质.工艺流程如下:

已知:25℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11;通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀就达完全.回答下列问题:
①SiCl4发生水解反应的化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl或SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl.
②若加钡矿粉调节pH=3时,溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L.
③第②步过滤后,需要调节溶液的pH=12.5,目的是:使镁离子转化为氢氧化镁沉淀.
④滤渣C能分别溶于浓度均为3mol/L的NH4Cl溶液和CH3C00NH4溶液(中性).请结合平衡原理和必要的文字解释滤渣C能溶于3mol/L的NH4Cl溶液的原因Mg(OH)2(s)在溶液中存在的溶解平衡:Mg(OH)2(s)?Mg2+(aq)+2OH-(aq),NH4+与OH-结合生成难电离的NH3.H2O,使平衡向正反应方向移动,最终Mg(OH)2溶解.
20.甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况.
步骤操作现象
I向2mL 1mol•L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液溶液由棕黄色变为红褐色,
并有少量刺激性气味的气体逸出
(1)常温下,FeCl3溶液的pH<7(填“<”、“>”或“=”).
(2)分析红褐色产生的原因.
①甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3,用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因:Fe3++3H2O═Fe(OH)3+3H+,加入Na2SO3后,c(H+)下降,平衡正向移动,生成Fe(OH)3
②乙同学认为可能是发生了氧化还原反应,完成并配平其反应的离子方程式:
□Fe3++□SO32-+□H2O═□F e2++□SO42-+□2H+
乙同学查阅资料得知:
1Fe2+与SO32-反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3
2墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后,溶液呈红褐色.
(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3,设计并完成了如下实验:
步骤操作现象
II用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液出现“丁达尔效应”
甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3.而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的理由是FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”.
(4)为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验:
步骤操作现象
III向1mol•L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2溶液由黄色变为红褐色
IV用激光笔照射步骤III中的红褐色溶液没有出现“丁达尔效应”
①经检验步骤III中红褐色溶液含有Fe2+,检验Fe2+选用的试剂是a(填字母).
a.K3[Fe(CN)6]溶液          b.KSCN溶液         c.KMnO4溶液
②已知H2SO3是弱酸,请结合电离方程式说明步骤III中出现红褐色的原因:H2SO3?H++HSO3-、HSO3-?H++SO32-,SO32-与被还原生成的Fe2+结合为FeSO3,与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色.
(5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确.
 0  171654  171662  171668  171672  171678  171680  171684  171690  171692  171698  171704  171708  171710  171714  171720  171722  171728  171732  171734  171738  171740  171744  171746  171748  171749  171750  171752  171753  171754  171756  171758  171762  171764  171768  171770  171774  171780  171782  171788  171792  171794  171798  171804  171810  171812  171818  171822  171824  171830  171834  171840  171848  203614 

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