硅及其化合物广泛应用于太阳能的利用、光导纤维及硅橡胶的制备等。

纯净的硅是从自然界中的石英矿石(主要成分为SiO2)中提取的。高温下制取纯硅有如下反应(方法1):

①SiO2(s)+2C(s)Si(s)+2CO(g)

②Si(s)+2Cl2(g)SiCl4(g)  

③SiCl4(g)+2H2(g) →Si(s)+4HCl(g)

完成下列填空:

(1)硅原子核外有         种不同能级的电子,最外层的p电子有       种自旋方向。

(2)硅与碳同主族,单质的还原性:碳       硅(填写“同于”、“强于”或“弱于”)。反应①之所以能进行的原因是                                               

(3)反应②生成的化合物的电子式为              ;该分子为          分子(填写“极性”或“非极性”)。

(4)某温度下,反应②在容积为V升的密闭容器中进行,达到平衡时Cl2的浓度为a mol/L。然后迅速缩小容器容积到0.5V升,t秒后重新达到平衡,Cl2的浓度为b mol/L。则:a      b(填写“大于”、“等于”或“小于”)。

(5)在t秒内,反应②中v(SiCl4)=                     (用含a、b的代数式表示)。

(6)工业上还可以通过如下反应制取纯硅(方法2):

④Si(粗) +3HCl(g) SiHCl3(l)+H2(g) + Q(Q>0)

⑤SiHCl3(g)+H2(g)Si(纯)+3HCl(g)

提高反应⑤中Si(纯)的产率,可采取的措施有:                          (选填2条)。

 

氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。

完成下列填空:

(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前

①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗涤Fe粉,其目的是                         ,然后用蒸馏水洗涤至中性;

②将KNO3(aq)的pH调至2.5;

③为防止空气中的         (写化学式)对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2

(2)用足量Fe粉还原上述KNO3(aq)过程中,反应物与生成物的离子浓度、pH随时间的变化关系如图所示。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式:                                   

(3)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为                 。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到肼          g。

(4)常温下向25mL 0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6 mL NH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是                      。在通入NH3的过程中溶液的导电能力             (填写“变大”、“变小”或“几乎不变”)。

(5)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是       (选填编号)。

a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)        b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)

c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)      d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)

(6)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡                                  (填写电离平衡移动情况)。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为                   mol·L-1

 

过氧化氢水溶液俗称双氧水,沸点比水高,遇光、热及重金属化合物等均能引起分解。

(1)某试剂厂先制得7%~8%的双氧水,欲将其浓缩成30%的溶液,适宜方法是         

(填写编号)。

a.常压蒸馏      b.减压蒸馏       c.加入生石灰常压蒸馏    d.加压蒸馏

(2)如果得到的双氧水中氧元素的含量为90%,则过氧化氢的纯度为            。众所周知,氢气在空气中燃烧生成水。有人提出,氢气在空气中燃烧也可能生成H2O2,但它因高温而分解了。为了验证氢气在空气中燃烧的产物中是否含有H2O2,某课外小组同学设计的实验装置见图-1。

(3)甲同学想从下图-2的①-④中选取替代图-1方框中的装置,可行的是           (填写编号)。

(4)若乙同学用酸性高锰酸钾溶液检测到了H2O2的存在,完成该反应的离子方程式:

                                   →             +    Mn2+  +     H2O

丙同学对乙的检验方案提出了质疑:若锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H2S等还原性气体,也会使酸性高锰酸钾溶液褪色。请对乙同学的实验方案提出改进建议:                                                                       

(5)过碳酸钠(2Na2CO3•3H2O2)俗称固体双氧水,极易分解,其分解反应的化学方程式可表示为:2 (2Na2CO3•3H2O2) → 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2

取一定量的过碳酸钠在密闭容器中使它完全分解,测得生成氧气12.0g。冷却到室温后,向所得产物中加水配制成10.6% 的Na2CO3溶液,需加水             g。

 

硫酸铜晶体俗称“胆矾”,在无机化工及生产生活中有广泛的应用。某课外研究小组的同学用粗铜粉(含有碳等杂质)设计了两种制备胆矾的途径,并测定了其中结晶水的含量。设计的流程如下:

(1)“较纯铜”转化为氧化铜时,应将其置于           内进行灼烧(填写仪器名称)。“粗铜”表面的油脂可以用热碱溶液洗去,原因是                      。若灼烧“粗铜”,获得的产物是混有少量铜的氧化铜。存在少量铜的可能原因是          

a.灼烧过程中部分氧化铜被还原          b.该条件下铜无法被氧气氧化

c.氧化铜在加热过程中分解生成铜        d.灼烧不充分铜未被完全氧化

(2)通过途径I实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤是:酸溶、加热通氧气、过滤、        、冷却结晶、         、自然干燥。比较由粗制氧化铜制取胆矾的两种途径,途径Ⅰ有明显的两个优点:

                                              

                                                          

(3)测定胆矾晶体里结晶水的含量时,若测定的相对误差大于零,则产生误差的原因可能是___________。

a.加热后容器未放入干燥器中冷却

b.最后两次加热后的质量相差较大

c.加热前称量时容器未完全干燥 

d.加热过程中有少量溅失

(4)利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解,A的试管中剩余黑色粉末,用带火星的木条伸入集气瓶D,发现木条能复燃。反应前后各装置的质量见图下方的表格所示。

请通过计算,推断该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式:                  

 

 0  61723  61731  61737  61741  61747  61749  61753  61759  61761  61767  61773  61777  61779  61783  61789  61791  61797  61801  61803  61807  61809  61813  61815  61817  61818  61819  61821  61822  61823  61825  61827  61831  61833  61837  61839  61843  61849  61851  61857  61861  61863  61867  61873  61879  61881  61887  61891  61893  61899  61903  61909  61917  203614 

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