分析 (1)在氧化還原反應(yīng)中,化合價升高的元素發(fā)生還原反應(yīng);
(2)電解飽和食鹽水的方法制備氯氣,陽極,溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,陰極,溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),生成氫氣;
(3)①SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸,據(jù)此信息找出反應(yīng)物和生成物,結(jié)合質(zhì)量守恒書寫化學方程式;
②水的沸點為100℃,濃硫酸具有吸水性,溶于水放熱,據(jù)此解答;
(4)①△H<0表示放熱,根據(jù)平衡移動的原理解答;
②反應(yīng)2與反應(yīng)1比較,反應(yīng)2產(chǎn)物為固體和氣體比反應(yīng)1更易于分離,反應(yīng)3與反應(yīng)2比較,溫度高,反應(yīng)速率更快;
③根據(jù)蓋斯定律可以計算化學反應(yīng)的焓變;
(5)氟化氫跟二氧化硅反應(yīng)生成四氟化硅和水,四氟化硅和氟化氫直接反應(yīng)生成H2SiF6.
解答 解:(1)在過程Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)2C+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑中,C從0價變?yōu)橐谎趸贾械?2價,發(fā)生氧化反應(yīng)是還原劑,故答案為:還原;
(2)電解飽和食鹽水的方法制備氯氣,陽極,溶液中氯離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣,2Cl--2e=Cl2↑,陰極,溶液中氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng),生成氫氣,2H++2e-═H2↑,總的反應(yīng)為2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑,
故答案為:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(3)①根據(jù)SiCl4遇水劇烈水解生成SiO2和一種酸信息,反應(yīng)物是SiCl4和水,生成物為二氧化硅,根據(jù)氧原子守恒,水分子前的系數(shù)為2,根據(jù)氫原子和氯原子守恒,另一產(chǎn)物為氯化氫,氯化氫前的系數(shù)為4,可知化學反應(yīng)方程式為SiCl4+2H2O═SiO2+4HCl,
故答案為:SiCl4+2H2O═SiO2+4HCl;
②干燥Cl2時,從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮,需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃,此時使水蒸氣冷凝,然后再通入到濃H2SO4中,進入濃硫酸的水量少了,保證濃硫酸的良好吸水性,水和濃硫酸作用放熱,所以進入硫酸的水少了,能降低放出的熱量,
故答案為:使水蒸氣冷凝減少進入濃硫酸的水量保持持續(xù)的吸水性并降低放出的熱量;
(4)①對于三個反應(yīng),反應(yīng)熱都是△H<0表示放熱,
a.升高溫度,平衡向吸熱的方向移動,所以會降低SiCl4的轉(zhuǎn)化率,故a錯誤;
b.Si遇氧氣在高溫的條件下反應(yīng)生成二氧化硅,所以還原過程需在無氧的氣氛中進行,b正確;
c.有氣體參加的反應(yīng),增大壓強,能加快反應(yīng)的速率,對于三個反應(yīng),都有氣體參與,所以增大壓強,能提高反應(yīng)的速率,故c正確;
d.Na、Mg都是還原性比較強的金屬,可以代替Zn還原SiCl4,故d正確;
故答案為:bcd;
②反應(yīng)2與反應(yīng)1比較,反應(yīng)2產(chǎn)物為固體和氣體比反應(yīng)1更易于分離,反應(yīng)3與反應(yīng)2比較,反應(yīng)物都為氣態(tài),溫度高,反應(yīng)速率更快,所以實際制備過程選擇“反應(yīng)3”,溫度高反應(yīng)速率快;與前兩個反應(yīng)比較更易于使硅分離使化學平衡向右移動提高轉(zhuǎn)化率,
故答案為:溫度高反應(yīng)速率快;與前兩個反應(yīng)比較更易于使硅分離使化學平衡向右移動提高轉(zhuǎn)化率;
③每投入1mol SiCl4,有2molZn參加反應(yīng),“反應(yīng)3”與“反應(yīng)2”比較,反應(yīng)2中鋅為液態(tài),根據(jù)Zn(l)═Zn(g)△H=+116KJ/mol,若SiCl4的轉(zhuǎn)化率均為90%,“反應(yīng)3”比“反應(yīng)2”多放出116KJ/mol×2×90%=208.8KJ,
故答案為:208.8;
(5)二氧化硅和氫氟酸:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;SiF4+2HF=H2SiF6,所以用稀HNO3和HF的混合液,硅表面首先形成SiO2,最后轉(zhuǎn)化為H2SiF6的化學方程式為SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O,
故答案為:SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O.
點評 本題考查鋅還原四氯化硅制備硅,涉及化學平衡移動、電解等知識,掌握平衡移動原理的運用,掌握硅及其化合物的性質(zhì)是解答的關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | (b-2a)bmol•L-1 | B. | $\frac{(b-2a)}{2}$bmol•L-1 | C. | (2b-a)bmol•L-1 | D. | $\frac{(2b-a)}{2}$bmol•L-1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
物質(zhì) | 相對分子質(zhì)量 | 密度(g/cm-3) | 沸點/℃ |
苯酚 | 94 | 1.0722 | 182 |
丙酮 | 58 | 0.7898 | 56.5 |
異丙苯 | 120 | 0.8640 | 153 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
實驗次數(shù) | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗高錳酸鉀溶液體積/mL | 25.52 | 25.02 | 24.98 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
物質(zhì) | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
PCl3 | -112 | 75.5 |
POCl3 | 2 | 105.3 |
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
① | 溶液X中含有Na+ | |
② | 溶液X中含有Cl- |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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