Question

【題目】（1）工業(yè)上生產(chǎn)純硅的工藝流程如下：

①石英砂的主要成分是SiO2，在制備粗硅時，焦炭的作用是__________（填“氧化劑”或“還原劑”），生成氣體的化學(xué)式為________；在該反應(yīng)中，若消耗了3.0 g SiO2 ，則轉(zhuǎn)移電子的總數(shù)為_______________。

②粗硅與氯氣反應(yīng)后得到沸點較低的液態(tài)四氯化硅，其中�；煊幸恍└叻悬c、難揮發(fā)性液體雜質(zhì)（與液態(tài)四氯化硅互溶），必須分離提純。其提純方法為____（填字母）。

A. 蒸餾 B. 過濾 C. 萃取 D. 蒸發(fā)

（2）向硫酸亞鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液，看到的現(xiàn)象是____________________，寫出沉淀變化的化學(xué)方程式 ________________________________。

（3）把10.2 g鎂鋁合金的粉末放入500mL過量的稀鹽酸中，得到11.2 L H2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）求：①該合金中鎂的質(zhì)量為__________。

②反應(yīng)后所得溶液中Al3+的物質(zhì)的量濃度為__________ (假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)。

Answer 1

【答案】還原劑 CO 1.204×1023 A 白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色 4Fe（OH）2+O2 +2H2O＝4Fe（OH）3 4.8g 0.4mol·L-1

【解析】

（1）二氧化硅和焦炭在高溫下反應(yīng)生成粗硅和CO，生成的粗硅和氯氣化合生成四氯化硅，四氯化硅和氫氣發(fā)生置換反應(yīng)生成生成硅和氯化氫，據(jù)此解答。

（2）硫酸亞鐵和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定易被氧化，據(jù)此解答。

（3）鎂鋁均能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，根據(jù)金屬的質(zhì)量和產(chǎn)生的氫氣體積結(jié)合方程式計算。

（1）①石英砂的主要成分是SiO2，二氧化硅和焦炭在高溫下反應(yīng)生成粗硅和一氧化碳，碳元素化合價升高，失去電子，因此在制備粗硅時，焦炭的作用是還原劑，生成氣體的化學(xué)式為CO；在該反應(yīng)中，硅元素化合價從+4價降低到0價得到4個電子，若消耗了3.0 g SiO2，二氧化硅的物質(zhì)的量是3.0g÷60g/mol＝0.05mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.05mol×4＝0.2mol，電子總數(shù)為0.2mol×6.02×1023/mol＝1.204×1023。

②粗硅與氯氣反應(yīng)后得到沸點較低的液態(tài)四氯化硅，其中�；煊幸恍└叻悬c、難揮發(fā)性液體雜質(zhì)（與液態(tài)四氯化硅互溶），必須分離提純，由于二者的沸點相差較大，則其提純方法為蒸餾法，答案選A。

（2）硫酸亞鐵和氫氧化鈉溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵不穩(wěn)定易被氧化，因此看到的現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色，沉淀變化的化學(xué)方程式為4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3。

（3）標(biāo)況下11.2L氫氣的物質(zhì)的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，設(shè)合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，則24x+27y＝10.2。根據(jù)方程式Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑、2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑可知x+1.5y＝0.5，解得x＝0.2、y＝0.2。

①該合金中鎂的質(zhì)量為0.2mol×24g/mol＝4.8g。

②根據(jù)鋁原子守恒可知反應(yīng)后所得溶液中Al3+的物質(zhì)的量濃度為0.2mol÷0.5L＝0.4mol·L-1。