21.(8分)通常人们把拆开1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。
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化学键 |
Si-O |
Si-Cl |
H-H |
H-Cl |
Si-Si |
Si-C |
|
键能/ KJ·mol-1 |
460 |
360 |
436 |
431 |
176 |
347 |
请回答下列问题:
⑴ 比较下列两组物质的熔点高低 (填>或<)
SiC______ Si; SiCl4 ______ SiO2
⑵ 右图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,
请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子。
⑶ 工业上高纯硅可通过下列反应制取:
SiCl4 (g) +
2H2(g)
Si(s) + 4HCl(g)
该反应的反应热△H = ___________ KJ/mol
20.(12分)硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体:
① 将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍;
② 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③ 趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④ 待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤ 将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
⑴ 实验步骤①的目的是____________________,加热的作用是__________________。
⑵ 实验步骤②明显不合理,理由是__________________________________________。
⑶ 实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,其目的是______________;______________。
⑷ 经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O、和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在57.6℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
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温度/℃ |
0 |
10 |
30 |
50 |
56.7 |
60 |
64 |
70 |
80 |
90 |
||
|
溶解度/g |
14.0 |
17.0 |
25.0 |
33.0 |
35.2 |
35.3 |
35.6 |
33.0 |
30.5 |
27 |
||
|
析出晶体 |
FeSO4·7H2O |
FeSO4·4H2O |
FeSO4·H2O |
|||||||||
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
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⑸ 若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制的结晶温度(t)的范围为________。