【題目】硅是最理想的太陽能電池材料，高性能晶硅電池是建立在高質(zhì)量晶硅材料基礎(chǔ)上的。工業(yè)上可以用如圖所示的流程制取高純硅。

（1）硅在周期表中的位置是_______________，反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為：__________________
（2）粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3 (沸點31.8℃)中含有少量SiCl4 (沸點57.6℃)和SiH2Cl2 (沸點8.2℃)、SiH3Cl(沸點-30.4℃)提純SiHCl3采用的方法為__________，整個過程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)X是：_____________（填化學(xué)式）

（3）提純粗硅的過程中必須嚴(yán)格控制無水無氧，原因之一是硅的鹵化物極易水解，寫出SiCl4遇水劇烈反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________________

（4）硅在有HNO3存在的條件下，可以與HF生成H2SiF6，同時有不溶于水的氣體生成，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，硅單質(zhì)發(fā)生的化學(xué)方程式為_____________________________________________________

（5）某工廠用100噸純度為75%的石英砂為原料經(jīng)第一步反應(yīng)制得的粗硅中含硅28噸，則該過程中硅的產(chǎn)率是：__________（精確到小數(shù)點后兩位）

【答案】 第三周期第IVA族 1:2 蒸餾或分餾 HCl SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl或3SiCl4+4H2O=H3SiO4↓+4HCl 3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O 0.80或80.00%

【解析】(1)硅是14號元素，在周期表中位于第三周期第IVA族，反應(yīng)1為二氧化硅和碳的反應(yīng)：SiO2+3CSiC+2CO，反應(yīng)中氧化劑是二氧化硅和C，還原劑是C，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2，故答案為：第三周期第IVA族；1:2；

(2)SiHCl3(沸點31.8℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6℃)和SiH2Cl2 (沸點8.2℃)、SiH3Cl(沸點-30.4℃)，由于沸點差別較大，可以通過分餾除去雜質(zhì)；氯化氫與粗硅反應(yīng)生成SiHCl3，SiHCl3與氫氣又反應(yīng)生成硅和氯化氫，氯化氫可以循環(huán)利用，故答案為：分餾；HCl；

(3)提純粗硅的過程中必須嚴(yán)格控制無水無氧，原因之一是硅的鹵化物極易水解，SiCl4遇水劇烈反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl，故答案為：SiCl4+3H2O=H2SiO3↓+4HCl；

(4)硅在有HNO3存在的條件下，可以與HF生成H2SiF6，同時有不溶于水的氣體生成，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，說明生成了一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Si+4HNO3+18HF=3H2SiF6+4NO↑+8H2O，故答案為：3Si+4HNO3+18HF =3H2SiF6+4NO↑+8H2O；

(5)100噸純度為75%的石英砂中含有二氧化硅的質(zhì)量為75t，其中含有硅元素75t×=35t，經(jīng)第一步反應(yīng)制得的粗硅中含硅28噸，該過程中硅的產(chǎn)率=×100%=80.00%，故答案為：80.00%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，現(xiàn)用如圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去）．實驗步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質(zhì)量為85.4g；

③準(zhǔn)確稱得6g純堿樣品放入容器b中；

④打開分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；

⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為87.6g．試回答：

（1）鼓入空氣的目的是___________，裝置A中試劑X應(yīng)選用___________；

（2）若沒有C裝置，則會導(dǎo)致測定結(jié)果___________（填“偏大”或“偏小”）；

（3）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________；

（4）根據(jù)實驗中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算出純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮化鋁廣泛應(yīng)用于電子陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。在一定條件下，AlN可通過以下反應(yīng)合成：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。有關(guān)該反應(yīng)下列敘述正確的是

A. 上述反應(yīng)中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑

B. 上述反應(yīng)中，每生成1 mol AlN需轉(zhuǎn)移3 mol電子

C. AlN的摩爾質(zhì)量為41 g

D. AlN中氮的化合價為＋3

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列有關(guān)說法正確的是

A. 水合銅離子的模型如圖1所示，1個水合銅離子中含有4個配位鍵

B. K2O晶體的晶胞如圖2所示，每個K2O晶胞平均占有8個O2-

C. 金屬Zn中Zn原子堆積模型如圖3所示，空間利用率為68%

D. 金屬Cu中Cu原子堆積模型如圖4所示，為面心立方最密堆積，每個Cu原子的配位數(shù)均為8

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）①H2 + CuO Cu + H2O

②CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O

③3S + 6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

④NH4NO3 + Zn==ZnO + N2↑+ 2H2O

⑤Cu2O + 4HCl==2HCuCl2 + H2O

上述反應(yīng)中，屬于氧化還原反應(yīng)的是__________________________（填序號）

（2）用雙線橋法表示下述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移MnO2 + 4HCl（濃） MnCl2 +Cl2↑+ 2H2O________

（3）在反應(yīng) KIO3 + 6HI==3I2 + KI + 3H2O中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

（4）若反應(yīng) 3Cu + 8HNO3（稀）==3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O中轉(zhuǎn)移了3mol電子，則生成的NO氣體在標(biāo)況下的體積是_____________L。

（5）配平下面兩個反應(yīng)① ____H2O + ____Cl2 +____ SO2 ==____H2SO4 + ____HCl，____________

② ____KMnO4 + ____HCl==____KCl + ____MnCl2 + ____Cl2↑ + ____H2O（系數(shù)是1的也請?zhí)钌?/span>），_____

根據(jù)以上兩個反應(yīng)反應(yīng)，寫出由KMnO4、K2SO4 、MnSO4 、SO2、H2O、H2SO4 這六種物質(zhì)組成的氧化還原反應(yīng)的方程式并配平。______________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】檢驗氯化氫氣體中是否混有氯氣，可采用的方法是（ ）

A.用干燥的藍(lán)色石蕊試紙B.用干燥有色布條

C.將氣體通入硝酸銀溶液D.用濕潤的淀粉碘化鉀試紙

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列說法中，不符合第ⅦA族元素性質(zhì)特征的是( )

A.易形成-1價離子B.從上到下原子半徑逐漸減小

C.最高價氧化物的水化物顯酸性D.從上到下氫化物的穩(wěn)定性依次減弱

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)生活中有很多實際應(yīng)用：

Ⅰ．二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。

已知：①Se＋2H2SO4(濃)=2SO2↑＋SeO2＋2H2O；②2SO2＋SeO2＋2H2O=Se＋2SO＋4H＋。

(1)Se與濃H2SO4的反應(yīng)中，氧化劑是_______還原劑是________。

(2)依據(jù)反應(yīng)①判斷SeO2、濃H2SO4的氧化性強弱是：SeO2 ______ 濃H2SO4（填大于、小于或等于）.

(3)用雙線橋法標(biāo)出反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_________________。

(4)SeO2、KI和HNO3發(fā)生如下反應(yīng)，配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

SeO2＋KI＋HNO3→Se＋I(xiàn)2＋KNO3＋H2O

Ⅱ．對工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行處理是防止水體污染、改善水質(zhì)的主要措施。

(5)含氰廢水中的CN－有劇毒。在微生物的作用下，CN－能夠被氧氣氧化成HCO，同時生成NH3，該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________。

(6)硫酸銅溶液能與單質(zhì)磷反應(yīng)：11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4反應(yīng)中，被1mol CuSO4 氧化的P的物質(zhì)的量__________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計的提純和綜合應(yīng)用流程如下：

（注：SiCl4的沸點是57.6C，金屬氯化物的沸點均高于150C）

（1）已知1mol石墨完全轉(zhuǎn)化為金剛石需要吸收1.9kJ的能量。請寫出石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：

（2）向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時間的N2。高溫反應(yīng)后，石墨中的氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物。80℃冷凝的目的是： 由活性炭得到氣體Ⅱ的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

（3）加入過量NaOH溶液得到溶液IV的離子反應(yīng)方程式為：

（4）用化學(xué)反應(yīng)原理解釋得到沉淀V的過程中乙酸乙酯和加熱的作用： 。1kg初級石墨最多可獲得V的質(zhì)量為 kg。

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