【題目】硅是人類文明發(fā)展的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。
(1)工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應(yīng)有:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,SiO2+3CSiC+2CO↑。若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為1:1,則參加反應(yīng)的C和SiO2的質(zhì)量之比為 。
(2)工業(yè)上可以通過如下圖所示的流程制取純硅:
①若反應(yīng)I為 Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,則反應(yīng)II的化學(xué)方程式為 。
②整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另 一種物質(zhì),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
③設(shè)每一輪次制備1mol純硅,且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失,反應(yīng)I中HCl的利用率為90%,反應(yīng)II中H2的利用率為93.75%,則在第二輪次的生產(chǎn)中,補(bǔ)充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比是 。
【答案】(1)1:2(2)①SiHCl3+H2Si(純)+3HCl
②SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2↑ ③5:1
【解析】
試題分析:(1)將兩方程式疊加,可知C和SiO2的物質(zhì)的量之比為5:2,因此質(zhì)量比為:(5×12):(2×60)=1:2。
(2)①由流程圖可知反應(yīng)II是SiHCl3和H2反應(yīng)生成純硅和HCl,因此方程式為SiHCl3+H2Si(純)+3HCl。
②寫出方程式中已知物質(zhì):SiHCl3+3H2O — H2SiO3+3HCl,由原子守恒可知另一種物質(zhì)為H2,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2↑。
③由題中條件可知:
Si(粗)+ 3HCl SiHCl3 + H2
1mol 3mol 1mol
SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl
1mol 1mol 3mol
由以上數(shù)據(jù)可知循環(huán)生產(chǎn)中只能產(chǎn)生3molHCl,但HCl的利用率是90%,因此需要增加()molHCl,循環(huán)生產(chǎn)中只產(chǎn)生1molH2,但H2的利用率為93.75%,因此需增加()molH2,所以補(bǔ)充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比為:():()=5:1。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】若用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是( )
A.22.4 L NH3中含氮原子數(shù)為 NA
B.1 mol Na2O2與水完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA
C.100 mL 2.0 molL﹣1 NH4HCO3溶液中NH4+數(shù)為0.2NA
D.1 mol O2和2 mol SO2在密閉容器中充分反應(yīng)后的分子數(shù)等于2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)萃取和分液的說法中正確的是( )
A. 萃取過程是化學(xué)變化B. 能用酒精萃取溴水中的溴單質(zhì)
C. 碘的四氯化碳溶液呈紫紅色D. 可以用分液將酒精和水分離
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】冶鐵的原料有鐵礦石、焦炭、空氣和石灰石。測(cè)得某冶鐵高爐煤氣的體積分?jǐn)?shù)為CO-0.28;CO2-0.10; N2-0.58,棕色煙塵-0.04(不含氮元素)。若每生產(chǎn)1000kg生鐵排放煤氣2400 m3,則至少需要補(bǔ)充空氣(空氣體積分?jǐn)?shù):N2-0.8 、O2-0.2;氣體都在同溫同壓下測(cè)定)
A.1392 m3B.1740 m3C.1920 m3D.2304 m3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,試回答:
(1)增加Fe的量,其反應(yīng)速率(填“增大”、“不變”或“減小”,下同).
(2)將容器的體積縮小一半,其反應(yīng)速率
(3)保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大,其反應(yīng)速率 .
(4)保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器的體積增大,其反應(yīng)速率 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是( )
A.圖1表示可逆反應(yīng)“2X(g)Y(g)△H<0”溫度T1<T2的情形
B.圖2表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強(qiáng)比甲的壓強(qiáng)大
C.圖3中a、b、c三點(diǎn)中只有b點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
D.圖4是向20mL pH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液過程中pH變化曲線
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制備硅酸的反應(yīng)為Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,該反應(yīng)屬于
A. 化合反應(yīng) B. 分解反應(yīng) C. 置換反應(yīng) D. 復(fù)分解反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知常溫下0.1mol/L的NH4HCO3溶液pH=7.8,已知含氮(或含碳)各微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某種微粒的濃度占各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示.下列說法不正確的是( )
A.溶液的pH=9時(shí),溶液中存在下列關(guān)系:c(HCO3﹣)>c(NH4+)>c(NH3H2O)>c(CO32﹣)
B.NH4HCO3溶液中存在下列守恒關(guān)系:c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(HCO3﹣)+c(CO32﹣)+c(H2CO3)
C.由圖可知,往該溶液中逐滴滴加氫氧化鈉時(shí)NH4+和HCO3﹣濃度逐漸減小
D.通過分析可知常溫下Ka1(H2CO3)>Kb(NH3H2O)>Ka2(H2CO3)
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