硅是帶來人類文明的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______。
(2)工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應有: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,則參加反應的C和SiO2的質(zhì)量之比為          。
(3)工業(yè)上可以通過如下圖所示的流程制取純硅:

①若反應I為  Si(粗)+3HClSiHCl3+H2
則反應II的化學方程式為                                           。
②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、HCl和另 一種物質(zhì),寫出該反應的化學方程式:                                   。
③假設每一輪次制備1mol純硅,且生產(chǎn)過程中硅元素沒有損失,反應I中HCl的利用率為90%,反應II中H2的利用率為93.75%,則在第二輪次的生產(chǎn)中,補充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比是           。

(1)第三周期IVA族   (2)1:2
(3)①SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl 
②SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2
③5:1

解析試題分析:(1)硅在周期表中位于第三周期第IVA族。
(2)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。
(3)①由流程圖可知反應II是SiHCl3和H2反應生成純硅和HCl,因此方程式為:SiHCl3+H2 Si(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,故方程式為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),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,因此,補充投入HCl 和H2的物質(zhì)的量之比為:():()=5:1。
考點:考查元素周期表,方程式書寫,依據(jù)方程式的計算。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

光纖預制棒是光纜生產(chǎn)的最“源頭”項目,目前國內(nèi)光纜生產(chǎn)廠家約200家,大部分靠買進口光纖預制棒來生產(chǎn)光纜。
(1)光纖預制棒跟光導纖維的成分相同,那么光纖預制棒的化學成分是         。   
(2)如果把光纜裸露在堿性土壤中,結果會短路,用離子方程式說明原因                                                                      。
(3)下列說法正確的是       

A.石英與普通玻璃都是硅酸鹽制品
B.二氧化硅是良好的半導體材料
C.工藝師用鹽酸刻蝕石英制作藝術品
D.石英與二氧化碳中的化學鍵相同
(4)石英可以制備各種各樣的陶瓷制品,如坩堝、蒸發(fā)皿、氮化硅高溫結構陶瓷等。寫出氮化硅的化學式             ,工業(yè)上用石英、焦炭、氮氣在高溫條件下制備氮化硅,寫出反應的化學方程式                                                                       。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

“探險隊員”——鹽酸,不小心走進了化學迷宮,迷宮有許多“吃人的野獸”(即能與鹽酸反應的物質(zhì)或者是水溶液),鹽酸必須避開它們,否則就無法通過。

(1)請你幫助它走出迷宮(請用圖中物質(zhì)前的序號表示):____________。
(2)在能“吃掉”鹽酸的化學反應中,屬于酸和堿中和反應的有       個。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

甲、乙兩組同學分別對銅、鐵與硝酸的反應進行探究,請你參與并完成對有關問題的解答。
(1)甲組同學采用如圖所示裝置驗證銅與硝酸的反應。已知儀器a中盛有足量一定濃度的硝酸溶液,試管b中盛有3.2  g銅。

①請寫出銅與稀硝酸反應的離子反應方程式                                                 
②在銅與硝酸的反應中,硝酸所表現(xiàn)出的化學性質(zhì)主要有                                         。
③儀器c中收集的氣體主要是                     。(填分子式)
④待試管b中反應進行完全,如果向b中液體里加入足量氫氧化鈉溶液,可生成沉淀的質(zhì)量是                     g。
(2)乙組同學對鐵與稀硝酸的反應進行探究。他們用a  mol  Fe和含有b  mol  HNO3的稀硝酸進行實驗,若兩種物質(zhì)恰好反應都無剩余,且HNO3只被還原成NO,反應結束后溶液中含有Fe3+和Fe2+。則
①反應結束后的溶液中NO3的物質(zhì)的量的取值范圍是                     。(用含a的代數(shù)式等表示)
②若反應結束后的溶液中Fe3+、Fe2+的物質(zhì)的量之比n(Fe3+)∶n(Fe2+) 為3∶1,則b/a的值為                     。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動機的熱效率。工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,反應如下:
3SiCl4 +2N2 +6H2Si3N4 +12HCl
完成下列填空:
(1)氮化硅可用于制造發(fā)動機的耐熱部件,因為它屬于             晶體。有關氮化硅的上述反應中,原子最外層只有一個未成對電子的元素是        (填寫元素符號);屬于非極性分子的化合物的電子式是           。
(2)比較Si和Cl兩種元素非金屬性強弱的方法是           。
a.比較兩種元素的氣態(tài)氫化物的沸點
b.比較兩種元素的原子獲得一個電子時釋放能量的大小
c.比較兩種元素的原子達到穩(wěn)定結構獲得電子的多少
d.比較相同條件下兩種元素氫化物水溶液的酸性強弱
(3)Si與Al、Be具有相似的化學性質(zhì),因為                         (簡述理由),寫出Si與強堿溶液反應的離子反應方程式:                                      。

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科目:高中化學 來源: 題型:問答題

火電廠排放氣體中含有二氧化硫、氮氧化物等大氣污染物,大氣污染物的研究治理對改善環(huán)境具有重要意義。
(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣(含有氮氧化物、SO2、PM2.5等),直接排放到空氣中,引發(fā)的主要環(huán)境問題有                (填寫字母編號)
A水體富營養(yǎng)化     B重金屬污染       C霧霾      D酸雨
(2)將含有SO2的廢氣通過裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫,在廢氣脫硫的過程中,所用的石灰石漿液在進入脫硫裝置前,需通一段時間的二氧化碳,以增加其脫硫效率;脫硫時控制漿液的pH值,此時漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。寫出亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學方程式                 。
(3)有人提出了一種利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫廢氣的方法,工藝流程如下:
A的化學式      ,若生成ag A,理論上可以回收SO2的質(zhì)量為      g。

(4)汽車尾氣中含有的氮氧化物(NOx)能形成酸雨,寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式               。當尾氣中空氣不足時,NOX在催化轉化器中被還原成N2排出,寫出NO被CO還原的化學方程式            。
(5)工業(yè)上常用Na2CO3溶液處理煤燃燒產(chǎn)生的煙氣,寫出SO2、NO與Na2CO3溶液反應生成Na2SO4、N2的離子方程式           

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科目:高中化學 來源: 題型:問答題

(18分)工業(yè)尾氣中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3與NOx在催化劑作用下反應生成無毒的物質(zhì)。某;顒有〗M同學采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物 的處理過程。

I.探究制取NH3的方法
(1)B裝置的名稱:______________
(2)在上述裝置中,H能快速、簡便制取,裝置中需要添加的反應試劑為_________ 。
(3)為探究更好的實驗效果,活動小組同學采用上述C裝置來制取氨氣,在控制實驗條件相同的情況下,獲得下表中實驗數(shù)據(jù)。
分析表中數(shù)據(jù),你認為哪種方案制取氨氣的效果最好________(填序號),從該方案選擇的原料分析制氣效果好的可能原因是________,__________。

試劑組合序號
固體試劑
NH3體積(mL)
a
6.0gCa(OH)2過量
5.4gNH4Cl
1344
b
5.4g(NH4)2SO4
1364
c
6.0gNaOH過量
5.4gNH4Cl
1568
d
5.4g(NH4)2SO4
1559
e
6.0gCaO過量
5.4gNH4Cl
1753
f
5.4g(NH4)2SO4
1792
 
II.模擬尾氣處理
活動小組同學選用上述部分裝置,按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置進行實驗。
(1)請從上述裝置中選擇你認為合理的進行補充(所選裝置不能重復)。

(2)A中反應的離子方程式為__________________________
(3)D裝置的作用有:_____________、____________、_____________。
(4)D裝置中的液體還可換成   (填序號)。
A.H2OB.CCl4C.濃H2SO4D.CuSO4溶液
(5)該小組同學所設計的模擬尾氣處理裝置中還存在一處明顯的缺陷是___________.

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

在500mL 0.2 mol·L-1的稀硝酸中加入1.92g銅片,讓其充分反應。試求:
(1)產(chǎn)生的氣體在標準狀況下所占的體積為多少?
(2)反應后溶液中H+的物質(zhì)的量濃度是多少?(溶液體積變化忽略不計)

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

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