【題目】某實驗小組設計了如下裝置對焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進行探究。
已知:PdCl2溶液可用于檢驗CO,反應的化學方程式為CO + PdCl2 + H2O = CO2 + 2HCl + Pd↓
(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末,使溶液變渾濁)。
(1)實驗時要通入足夠長時間的N2,其原因是_ 。
(2)裝置B的作用是_ 。
(3)裝置C、D中所盛試劑分別為_ ___ 、_ ___,若裝置C、D中溶液均變渾濁,且經(jīng)檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則該反應的化學方程式為_ 。
(4)該裝置的缺點是_ 。
(5)資料表明,上述反應在焦炭過量時會生成副產(chǎn)物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反應后收集到標準狀況下的氣體13.44 L,假定氣體產(chǎn)物只有CO,固體產(chǎn)物只有Si和SiC,則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為_ 。
(6)設計實驗證明碳酸的酸性比硅酸的強:_ 。
【答案】(1)避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對實驗產(chǎn)生干擾(2分)
(2)作安全瓶,防止倒吸(1分)
(3)澄清石灰水(1分);PdCl2溶液(1分);3SiO2+ 4C ="====" 2CO2↑ + 2CO↑ + 3Si(2分)
(4)無尾氣吸收裝置(2分)
(5)2:1(2分)
(6)向Na2SiO3溶液中通入CO2氣體,溶液變渾濁(2分)
【解析】(1)碳與二氧化硅反應要在高溫下進行,而高溫下碳與空氣中氧氣反應,所以實驗時要將裝置中的空氣排盡,所以實驗時要通人足夠長時間的N2,
(2)根據(jù)裝置圖可知,B裝置可以作安全瓶,防止倒吸,
(3)根據(jù)元素守恒,碳與二氧化硅反應可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳,所以C裝置用來檢驗有沒有二氧化碳,D裝置用來檢驗一氧化碳,所以置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液;若裝置C、D中溶液均變渾濁,說明既有二氧化碳又有一氧化碳,檢測兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,根據(jù)元素守恒可知化學方程式為3SiO2+4C2CO2+2CO+3Si,
(4)一氧化碳有毒,有能排放到空氣中,而該裝置沒有尾氣吸收裝置將CO吸收,故答案為:沒有尾氣吸收裝置將CO吸收.
(5)取18g Si02物質(zhì)的量==0.3mol,8.4g焦炭物質(zhì)的量==0.7mol,充分反應后收集到標準狀況下的氣體13.44L,物質(zhì)的量==0.6mol,假定氣體產(chǎn)物只有CO,固體產(chǎn)物只有Si和SiC,
SiO2 +2C=2CO+Si,
0.3mol 0.6mol 0.6mol0.3mol
Si+C=SiC,
1 1 1
0.1mol 0.1mol 0.1mol
得到Si和SiC的物質(zhì)的量之比為0.2mol:0.1mol=2:1
(6)驗證碳酸、硅酸的酸性強弱,產(chǎn)生的CO2氣體先通過飽和的碳酸氫鈉溶液除去混有的雜質(zhì)氣體,然后再通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,說明酸性H2CO3>H2SiO3
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【題目】高純晶體硅是信息技術(shù)的關(guān)鍵材料。
(1)硅元素位于周期表的__________周期_________族。下面有關(guān)硅材料的說法中正確的是________(填字母)。
A.碳化硅化學性質(zhì)穩(wěn)定,可用于生產(chǎn)耐高溫水泥
B.氮化硅硬度大、熔點高,可用于制作高溫陶瓷和軸承
C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料光導纖維
D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的,故在玻璃尖口點燃H2時出現(xiàn)黃色火焰
E. 鹽酸可以與硅反應,故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
(2)工業(yè)上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知:
請將以下反應的熱化學方程式補充完整:SiO2(s)+2C(s)═Si(s)+2CO(g) △H=_____________
(3)粗硅經(jīng)系列反應可生成硅烷(SiH4),硅烷分解生成高純硅.已知硅烷的分解溫度遠低于甲烷,用原子結(jié)構(gòu)解釋其原因:________________________________,Si元素的非金屬性弱于C元素,硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷。
(4)將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯氫硅(SiHCl3),進一步反應也可制得高純硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等雜質(zhì)對晶體硅的質(zhì)量有影響.根據(jù)下表數(shù)據(jù),可用_________________方法提純SiHCl3。
物質(zhì) | SiHCl3 | SiCl4 | AsCl3 |
沸點/℃ | 32.0 | 57.5 | 131.6 |
②用SiHCl3制備高純硅的反應為SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g),不同溫度下,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應物的投料比(反應初始時,各反應物的物質(zhì)的量之比)的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是_____________________(填字母序號)。
a.該反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大
b.橫坐標表示的投料比應該是
C.實際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率,應適當升高溫度
③整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HC1和另一種物質(zhì),寫出配平的化學反應方程式:____________________________________。
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【題目】鐵鋁合金8.3g溶于300mL2mol/L鹽酸時,在標準狀況下產(chǎn)生氣體5.6L。若向反應后的溶液中加入適量燒堿溶液,充分攪拌,生成沉淀的最大質(zhì)量為
A. 9g B. 16.8g C. 18.5g D. 22.5g
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【題目】常見物質(zhì)A~K之間存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中D、E為單質(zhì),請回答下列問題(圖中有些反應的產(chǎn)物和反應的條件沒有全部標出)。
(1)寫出下列物質(zhì)中溶質(zhì)的名稱:B是 __________,G是____________
(2)反應“F→G”的化學方程式是_____________________________________________
(3)反應“J→I”的離子方程式是_____________________________________________
(4)溶液I中混有溶液J,除去J的方法是:________________________________________________________________
(5)檢驗溶液I中陽離子的方法是:__________________________
【答案】 氯化氫 偏鋁酸鈉 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 2Fe3++Fe=3Fe2+ 加入足量的鐵粉(過濾) 取少量溶液I于試管中,滴加幾滴硫氰化鉀溶液,溶液不變紅色,再加幾滴氯水,溶液變?yōu)榧t色,證明溶液中含有Fe2+。
【解析】C中加氨水生成白色沉淀F,F(xiàn)可溶于NaOH溶液中,可知F為Al(OH )3,則C中含有Al3+,從而A為Al。E為Cl2,D為氣體且與Cl2反應生成另一種氣體B,可推測B為HCl。驗證可知B確為HCl。由紅褐色沉淀K可知K為Fe(OH)3,所以H為Fe。
(1)由上面分析可知B是氯化氫、F為Al(OH )3,與NaOH反應生成Na2AlO2,G的名稱為偏鋁酸鈉。
(2)Al(OH )3與NaOH反應生成Na2AlO2和H2O,化學方程式為:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。
(3)金屬H為Fe,B為HCl,所以I為FeCl2,J為 FeCl3,J→I的離子方程式為:2Fe3++Fe=3Fe2+。
(4)FeCl2溶液中混有FeCl3,可加入足量的Fe粉使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,然后過濾。
(5)檢驗FeCl2中Fe2+的方法:取少量溶液I于試管中,滴加幾滴硫氰化鉀溶液,溶液不變紅色,再加幾滴氯水,溶液變?yōu)榧t色,證明溶液中含有Fe2+。
【題型】推斷題
【結(jié)束】
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【題目】下圖轉(zhuǎn)化關(guān)系中,A、B、C、D、E都是短周期元素的單質(zhì),在常溫常壓下A是固體,其余都是氣體,且C呈黃綠色。化臺物H和I兩種氣體相遇時產(chǎn)生白煙;衔颎的焰色反應為黃色。反應①和②均在溶液中進行。
請按要求回答下列問題。
(l)寫出下列物質(zhì)的化學式:D________、F_______________。
(2)反應①的離子方程式為_____________。
(3)向K溶液中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,反應的現(xiàn)象為__________。
(4)將少量單質(zhì)C通入盛有淀粉KI溶液的試管中,液體變?yōu)樗{色,該反應的離子方程式為_________。這說明單質(zhì)C的氧化性_______于單質(zhì)碘(填“強”或“弱”)。
(5)向J溶液中滴入NaOH溶液時,生成的灰白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。寫出沉淀由灰白色變成紅褐色的化學方程式:______________。
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【題目】下列實驗操作能達到實驗目的的是
選項 | 實驗操作 | 實驗目的 |
A | 向盛有2mL0.1mo/LAgNO3溶液的試管中滴加一定量0.1mo/LNaCl溶液,再向其中滴加一定量0.1mol/LKI溶液 | 證明相同溫度下的溶度積常數(shù)Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) |
B | 取兩支試管,分別加入4mL0.01mol/LKMnO4酸性溶液,然后向一支試管中加入0.1mol/LH2C2O4液2mL,向另一支試管中加入0.1mol/L H2C2O4液4mL,記錄褪色時間 | 證明草酸濃度越大,反應速率越大 |
C | 向盛有1mL濃硫酸的試管中加入5mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液 | 證明增大生成物的濃度,使平衡Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-+2H+逆向移動 |
D | 向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滿入已知濃度的鹽酸(用酚酞作指示劑) | 滴定其中的NaOH含量 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】Se是人體必需微量元素,下列有關(guān) Se和 Se的說法正確的是( )
A. ?Se 和 Se所含電子數(shù)不同
B. Se和 Se都含有34個中子
C. Se和 Se分別含有44和46個質(zhì)
D. Se和 Se互為同位素
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【題目】往含有少量的K2CO3溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌。隨著鹽酸的加入,溶液中離子數(shù)目也相應地發(fā)生如圖變化,四條曲線(c和d圖像部分重疊)溶液中離子的對應關(guān)系,正確的是
A.a(chǎn):Cl- b:K+ c:CO32- d:HCO3-
B.a(chǎn):K+ b:CO32- c:Cl- d:HCO3-
C.a(chǎn):K+ b:CO32- c:HCO3- d:Cl-
D.a(chǎn):K+ b:HCO3- c:Cl- d:CO32-
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【題目】氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料.以天然硼砂為起始物,經(jīng)過一系列反應可以得到BF3和BN,如下圖所示:
請回答下列問題:
(1)由B2O3制備BF3、BN的化學方程式依次是、 .
(2)基態(tài)B原子的電子排布式為;B和N相比,電負性較大的是 , BN中B元素的化合價為 .
(3)在BF3分子中,F(xiàn)﹣B﹣F的鍵角是;B原子的雜化軌道類型為 , BF3與過量NaF作用可生成NaBF4 , B的立體構(gòu)型為 .
(4)六方氮化硼在高溫高壓下,可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5pm.立方氮化硼晶胞中含有個氮原子、個硼原子,立方氮化硼的密度是gcm﹣3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值,阿伏伽德羅常數(shù)為NA).
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