光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段,合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为2C+SiO2
Si+2CO↑,其中还原剂为______ ,产物Si在周期表中位于______ ,该反应涉及的副反应可能有C+SiO2
Si+CO2↑(碳不足)和______ (碳足量)。
(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下:
图中“操作X”的名称为______ ;
的电子式为______ 。
(3)反应Ⅳ的化学方程式为 3SiCl4+4NH3
Si3N4+12HCl,若向2 L恒容密闭容器中投入1 mol
和1 mol
,6 min后反应完全,则
min内,HCl的平均反应速率为______ mol•L-l•min-l;反应Ⅲ的与Ⅳ产生的气体相同,则反应Ⅲ化学方程式为______ 。反应Ⅲ中的原料气
和
在碱性条件下可构成燃料电池,其正极反应的电极方程式为______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/22/30b11a9f-dc41-4061-868a-1c9edfc29759.png?resizew=545)
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为2C+SiO2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/451e97014c8f1b21c0b8dfe20d5ef689.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/451e97014c8f1b21c0b8dfe20d5ef689.png)
(2)经反应Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物质如下:
组分名称 | ![]() | ![]() | ![]() | HCl | ![]() | ![]() |
质量分数 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
沸点![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
图中“操作X”的名称为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9407a0e8b3ec52d3a6ceb233d6eeef44.png)
(3)反应Ⅳ的化学方程式为 3SiCl4+4NH3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b5f47605698d73aebbb7b7b5ecaa915.png)
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更新时间:2020-01-07 19:10:41
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【推荐1】作为推行“低碳经济”的重要科技进步,太阳能光伏发电成为重要的新型能源。太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅,三氯甲硅烷(
)还原法是当前制备高纯硅(
)的主要方法,生产流程示意如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/072514a6-bad6-4646-941c-b2361ebff5b1.png?resizew=524)
(1)石英砂的主要成分是
,其能与
反应生成硅酸钠和水,则
是_______ (酸性氧化物或碱性氧化物),写出该反应化学方程式_______ 。
(2)“精馏”也是蒸馏的一种形式,通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的_______ (填“熔点”或“沸点”)不同。
(3)制取粗
的反应为:
(未配平),该条件下,
气体和足量硅充分反应生成
气体和
,则
化学式为_______ 。
(4)整个制备过程必须达到无水无氧,在
还原
过程中若混入
,除了生成
外,还可能引起的后果是_______ 。
(5)为达到绿色化学和资源综合利用的目的,在生产过程中物质A需要循环使用,A的化学式是_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ec389ba89ed1a331e7a5aaf24e2fcb40.png)
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(1)石英砂的主要成分是
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
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(2)“精馏”也是蒸馏的一种形式,通过蒸馏可把液体混合物分离开,原理是利用混合物各成分的
(3)制取粗
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(4)整个制备过程必须达到无水无氧,在
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(5)为达到绿色化学和资源综合利用的目的,在生产过程中物质A需要循环使用,A的化学式是
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解答题-工业流程题
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【推荐2】江苏连云港开发硅产业比较发达,粗硅提纯经常用“三氯氢硅法”。将干燥的硅粉加入合成炉中,与通入的干燥氯化氢气体在280~330℃有氯化亚铜催化剂存在下进行氯化反应,反应气体旋风分离除去杂质,再用氯化钙冷冻盐水将气态三氯氢硅冷凝成液体,经粗馏塔蒸馏和冷凝,除去高沸物和低沸物,再经精馏塔蒸馏和冷凝,得到精制三氯氢硅液体。纯度达到七个“9”以上,杂质含量小于1×10-7,硼要求在0.5×10-9以下。提纯后的三氯氢硅送入不锈钢制的还原炉内,用超纯氢气作还原剂,在1050~1100℃还原成硅,并以硅芯棒为载体沉积而得多晶硅成品。其反应式如下:
Ⅰ.H2+Cl2=2HCl
Ⅱ.Si(粗)+3HCl(g)=SiHCl3(l)+H2(g)
Ⅲ.SiHCl3(l)+H2(g)=Si(纯)+3HCl(g)
据以上材料回答问题:
(1)电炉中发生反应后排出气体X的成份______ (填化学式)。
(2)目前提倡“低碳类经济”,CO2的吸收转化成有机物可有效实现碳循环,是节能减排的有效措施。某物质y的核磁共振氢谱只有一个峰,与CO2可催化加聚生成自然降解的塑料聚碳酸酯,其反应方程式
。则Y的结构简式为___________ 。
(3)在上述流程中可以循环使用的物质是________ 。(填名称)
(4)SiH4化学性质比较活泼,它在空气中自燃,有强还原性,在碱存在下迅速水解,由SiH4为原料进行氮化来制备Si3N4纳米材料,则你认为该材料中最大可能存在的杂质___ (填化学式)。
(5)已知化学键如表
则下述反应SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热 △H=___ kJ·mol-1。
Ⅰ.H2+Cl2=2HCl
Ⅱ.Si(粗)+3HCl(g)=SiHCl3(l)+H2(g)
Ⅲ.SiHCl3(l)+H2(g)=Si(纯)+3HCl(g)
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据以上材料回答问题:
(1)电炉中发生反应后排出气体X的成份
(2)目前提倡“低碳类经济”,CO2的吸收转化成有机物可有效实现碳循环,是节能减排的有效措施。某物质y的核磁共振氢谱只有一个峰,与CO2可催化加聚生成自然降解的塑料聚碳酸酯,其反应方程式
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/5/e337c523-641b-474b-ac8c-227faa500275.png?resizew=290)
(3)在上述流程中可以循环使用的物质是
(4)SiH4化学性质比较活泼,它在空气中自燃,有强还原性,在碱存在下迅速水解,由SiH4为原料进行氮化来制备Si3N4纳米材料,则你认为该材料中最大可能存在的杂质
(5)已知化学键如表
化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
键能/kJ·mol-1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
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解答题-工业流程题
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【推荐3】晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池等。以下是工业上制取纯硅的一种方法。
请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示):
(1)在上述生产过程中,属于置换反应的有____ (填反应代号)。
(2)写出反应③的化学方程式_______ 。
(3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373~1 623 K反应,生成化合物W,其化学方程式是___ 。
(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___ (填化学式);分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是______ (填化学式)。
(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气,再提纯水煤气得到纯净的H2,提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为_______ 。
请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示):
(1)在上述生产过程中,属于置换反应的有
(2)写出反应③的化学方程式
(3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1 373~1 623 K反应,生成化合物W,其化学方程式是
(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是
(5)工业上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭与水蒸气反应生成水煤气,再提纯水煤气得到纯净的H2,提纯水煤气得到纯净的H2的化学方程式为
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
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【推荐1】某课外小组研究铝土矿中Al2O3的含量。查阅资料得知,铝土矿的主要成分是Al2O3,杂质是Fe2O3、SiO2等。从铝土矿中提取Al2O3的过程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/10/f81c1d85-a3f1-458d-943e-063bac85eaad.png?resizew=623)
(1)固体B的主要用途为(只写一种即可)______________ ;
(2)第①步,向铝土矿中加入足量烧碱溶液,充分反应,发生反应的离子方程式是:___________ 、_______________ ;
(3)第③步中,生成氢氧化铝的离子方程式是___________________ 。若往A溶液中通入足量CO2,产生的沉淀为____________________ (填化学式);
(4)工业上制取AlCl3常用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应,已知每消耗0.5mol碳单质,转移1mol电子,则该反应的氧化产物为_____________ (填化学式)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/10/f81c1d85-a3f1-458d-943e-063bac85eaad.png?resizew=623)
(1)固体B的主要用途为(只写一种即可)
(2)第①步,向铝土矿中加入足量烧碱溶液,充分反应,发生反应的离子方程式是:
(3)第③步中,生成氢氧化铝的离子方程式是
(4)工业上制取AlCl3常用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应,已知每消耗0.5mol碳单质,转移1mol电子,则该反应的氧化产物为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】云南玉溪某矿山富含钒钛磁铁矿,其主要成分有铁的氧化物、
、
、
、
、
、
、
等,经过以下流程获取粗铁和偏钒酸铵
。查阅资料得知:偏钒酸铵为白色结晶性粉末,溶于热水,微溶于冷水,不溶于乙醇。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/78b6e3b5-7558-4e52-84c7-2769382964e6.png?resizew=498)
(1)褐煤粉加入量对钒、铁提取的影响如图,综合考虑,褐煤粉加入量最优为________ ,原因是________________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/ebd1169d-cf6e-4ada-b5a1-f7987d897a17.png?resizew=315)
(2)高温条件下“回转窑”内
、
分别与碳酸钠反应生成盐和气体氧化物的化学方程式为________________ 、________________ 。
(3)“水浸”时可以提高水浸速率的措施有________ 。
(4)洗涤后的“浸液”中主要含有
、
、
等,加入硫酸铝可除去
,反应生成一种难溶于水的酸和一种两性氢氧化物,则生成的沉淀为________ 。
(5)“磁选”过程________ (填“有”或“没有”)发生化学变化,“沉钒”发生反应的离子方程式为_______________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4d81b6306df23ad5f882f48cd510ea21.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a514d343660159732a5051502d79a65d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f70a6fcb37772d09130c9cfc6d681f15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8b111a57ced26b1adb55b7ab2ed9a6cd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c7266995a880b1be14b0db229e7e4b28.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a5dbe5e4baee40256160c2f7090e4827.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/78b6e3b5-7558-4e52-84c7-2769382964e6.png?resizew=498)
(1)褐煤粉加入量对钒、铁提取的影响如图,综合考虑,褐煤粉加入量最优为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/28/ebd1169d-cf6e-4ada-b5a1-f7987d897a17.png?resizew=315)
(2)高温条件下“回转窑”内
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b29e5890a882a946f99eb379b94801b1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d51df16c763a44588b9cab73f9ff98.png)
(3)“水浸”时可以提高水浸速率的措施有
(4)洗涤后的“浸液”中主要含有
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b90fc253c30872d6249311d09d68ef2f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/900c20e8e3634f13685817647c83052d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d072177ae1481125f96741e1c53815cc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/900c20e8e3634f13685817647c83052d.png)
(5)“磁选”过程
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐3】如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子最外层电子数的3倍。回答以下问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/25/2943968974299136/2944677597454336/STEM/aa308349-abe2-461e-8247-50b200e5a78b.png?resizew=325)
(1)W、X、Y、Z四种元素依次为___________ 、___________ 、___________ 、___________ ,其中___________ 元素原子半径最大,___________ 元素的氢化物最稳定(用元素符号表示)。
(2)X的氢化物在水中是一种弱酸,但却可以刻蚀玻璃,其中发生主要反应的化学方程式为___________
(3)由Z、W和氢三种元素形成的离子化合物的电子式为___________ ,实验室常以它为原料制取W的最简单氢化物,请写出该反应的化学方程式___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/25/2943968974299136/2944677597454336/STEM/aa308349-abe2-461e-8247-50b200e5a78b.png?resizew=325)
(1)W、X、Y、Z四种元素依次为
(2)X的氢化物在水中是一种弱酸,但却可以刻蚀玻璃,其中发生主要反应的化学方程式为
(3)由Z、W和氢三种元素形成的离子化合物的电子式为
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【推荐1】硫酸铁铵 [a(NH4)2SO4·bFe2(SO4)3·cH2O],可用于测定卤素的指示剂。某工厂实验室用一种硫酸亚铁样品(含少量硝酸钡)和硫酸铵为原料,设计如下工艺过程,制取硫酸铁铵:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/5/7baefbe4-4d89-45b9-b68d-0b136c5f5dcd.png?resizew=561)
(已知:NaClO、H2O2、KMnO4、K2Cr2O7均具有强氧化性,能氧化Fe2+。)
请完成下列填空:
(1)写出A、B适宜的化学式: A_______ 、B_______ 。
(2)减压过滤得到的滤渣C,其主要成分是_______ (填化学式)。操作甲是取少量溶液于试管中滴加KMnO4溶液其目的是:_______ 。
(3)操作乙、丙的名称分别是:乙_______ ,丙_______ 。
(4)氧化过程的离子方程_______ 。
(5)可以用一定浓度的硫酸洗涤产品方法是:_______ ;如何检验沉淀是否洗净_______ 。
(6)为了用重量法确定产品硫酸铁铵中a、b、c的值(供选用的试剂:浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠、氯化钡),除了测得取用样品的质量外,至少还需要测定_______ 种物质的质量。灼烧固体所需要的仪器是_______ (选填仪器编号)等。
(A)石棉网 (B)泥三角 (C)坩埚 (D)蒸发皿 (E)坩埚钳 (F)三角架
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/5/7baefbe4-4d89-45b9-b68d-0b136c5f5dcd.png?resizew=561)
(已知:NaClO、H2O2、KMnO4、K2Cr2O7均具有强氧化性,能氧化Fe2+。)
请完成下列填空:
(1)写出A、B适宜的化学式: A
(2)减压过滤得到的滤渣C,其主要成分是
(3)操作乙、丙的名称分别是:乙
(4)氧化过程的离子方程
(5)可以用一定浓度的硫酸洗涤产品方法是:
(6)为了用重量法确定产品硫酸铁铵中a、b、c的值(供选用的试剂:浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠、氯化钡),除了测得取用样品的质量外,至少还需要测定
(A)石棉网 (B)泥三角 (C)坩埚 (D)蒸发皿 (E)坩埚钳 (F)三角架
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【推荐2】铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO、Fe及杂质;杂质与酸不反应,且难溶于水)是一种常见的工业废料,为了减少污染并变废为宝,工程师设计了如下两种不同的工艺(部分步骤已略去),用于生产七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)或柠檬酸铁铵。
①Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为________ 。
②分离出杂质的操作是________ 。
(2)制备柠檬酸铁铵
①补全过程II中发生反应的离子方程式:________ 。
(1) +(1)H++(1)H2O2=(1)Fe3++(1) 。
②过程III中,加入氨水后,可观察到的现象为________ 。
(3)制备FeSO4·7H2O
①过程V中,用离子方程式说明加入铁屑的主要目的是________ 。
②过程I中加入400mL1.5mol·L-1硫酸至固体不再溶解,则经过程V反应后所得溶液中Fe2+的物质的量最多为________ mol。
①Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为
②分离出杂质的操作是
(2)制备柠檬酸铁铵
①补全过程II中发生反应的离子方程式:
(1) +(1)H++(1)H2O2=(1)Fe3++(1) 。
②过程III中,加入氨水后,可观察到的现象为
(3)制备FeSO4·7H2O
①过程V中,用离子方程式说明加入铁屑的主要目的是
②过程I中加入400mL1.5mol·L-1硫酸至固体不再溶解,则经过程V反应后所得溶液中Fe2+的物质的量最多为
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【推荐3】草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为
,含少量
、
、CaO、MgO、碳及有机物等)制取
的工艺流程如图:____________ 。
(2)“碱浸”过程中浸出液主要成分是____________ 。
(3)“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸,因为
与盐酸反应生成
污染环境,该反应的离子方程式为____________ ,
的作用是____________ 。
(4)“净化除杂1”过程中,先在
加入
,再升温至
,加入
溶液,调pH至4.5。滤渣1的主要成分是____________ 金属离子与
反应的离子方程式为____________ 。
(5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中
(浓度为
)和
,若控制溶液中
,则
的去除率准确值为______ 。[已知某温度下,
]
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(2)“碱浸”过程中浸出液主要成分是
(3)“钴浸出”过程中,不能用盐酸代替硫酸,因为
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(4)“净化除杂1”过程中,先在
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(5)“净化除杂2”过程中,加入NaF以除去原溶液中
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