【題目】硅在地殼中的含量較高,硅及其化合物的開發(fā)由來已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用.回答下列問題:

1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的傳統(tǒng)的無機非金屬材料,其中生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有____________________。

2)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料.工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如圖:

鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法,該制備過程示意如下:

過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________(SiO2+3CSiC+2CO↑為副反應(yīng))若產(chǎn)品中單質(zhì)硅與碳化硅的物質(zhì)的量之比為11,則參加反應(yīng)的CSiO2的質(zhì)量之比為________________。

②整個制備過程必須嚴格控制無水。SiCl4遇水劇烈水解生成兩種酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________。

工業(yè)上也可以通過如下圖所示的流程制取純硅:

①有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和_________SiHCl3極易水解,其完全水解的化學(xué)方程式為___________________________。

物質(zhì)

Si

SiCl4

SiHCl3

SiH2Cl2

SiH3Cl

HCl

SiH4

沸點/℃

2355

57.6

31.8

8.2

﹣30.4

﹣84.9

﹣111.9

假設(shè)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(yīng)IHCl的利用率為90%,反應(yīng)IIH2的利用率為93.75%,則在第二輪次的生產(chǎn)中,補充投入HCl H2的物質(zhì)的量之比是___________________

【答案】 純堿、石英、石灰石 SiO2+2CSi+2CO↑ 1:2 SiCl4+ 3H2O = H2SiO3+ 4HCl 蒸餾 SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑ 5:1

【解析】(1)工業(yè)上生產(chǎn)普通玻璃的主要原料是純堿、石英、石灰石,故答案為:純堿、石英、石灰石;

(2)i. 過程Ⅰ中二氧化硅與C在高溫下反應(yīng)生成硅和一氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2C Si+2CO↑,反應(yīng)中的副反應(yīng)為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11,根據(jù)方程式,生成1mol硅和碳化硅,參加反應(yīng)的CSiO2的物質(zhì)的量分別為5mol2mol,質(zhì)量之比為5mol×12g/mol2mol×60g/mol=1:2,故答案為:SiO2+2C Si+2CO↑;1:2

SiCl4遇水劇烈水解生成兩種酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4 + 3H2O = H2SiO3↓ + 4HCl,故答案為:SiCl4 + 3H2O = H2SiO3↓ + 4HCl;

. ①利用沸點的不同提純SiHCl3屬于蒸餾,SiHCl3(沸點31.8)中含有少量SiCl4(沸點57.6)HCl(沸點-84.9),由于沸點差別較大,可以通過精餾(或蒸餾)除去雜質(zhì);SiHCl3水解反應(yīng)生成硅酸、氫氣和氯化氫,反應(yīng)的方程式為:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+ H2↑+ 3HCl↑故答案為:蒸餾;SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;

根據(jù)①中方程式SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑可知,反應(yīng)生產(chǎn)1mol純硅需補充HCl -3,需補充H2 -1,補充HClH2的物質(zhì)的量之比為(-3)(-1)≈51,故答案為:51。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法確的是

A. 常溫下,22gCO2所含的共用電子對數(shù)目為NA

B. 標準狀況下,22.4LNO 11.2LO2混合后氣體中分子總數(shù)小于NA

C. 1 L 0.1mol/L FeCl3溶液滴入沸水中,制得的Fe(OH)3膠粒數(shù)目為0.1NA

D. 常溫下,1L0.5mol/L NH4Cl溶液與2L0.25mol/L NH4Cl溶液中的NH4+數(shù)目相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是( )

A. 工業(yè)制備鎂的原理:MgO(熔融)Mg+O2

B. 久罝的硫酸亞鐵溶液滴加KSCN溶液,溶液顯淡紅色

C. SiO2中含Al2O3雜質(zhì),可加入足量HCl溶液然后過濾除去

D. 向氯化銨溶液加入濃氫氧化鈉溶液,加熱,產(chǎn)生的氣體使?jié)駶櫟?/span>pH試紙變藍

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】元素R的原子序數(shù)是15,下列關(guān)于R元素的說法中,錯誤的是(

A. R的最高正化合價是+5

B. R是第2周期第ⅤA族的元素

C. R的氫化物分子式是RH3

D. R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的水溶液呈酸性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將3g下列各組內(nèi)兩種金屬的混合物投入水中,若收集到0.1g氫氣,則此種混合物不可能是(
A.Li和Na
B.Rb和Ca
C.Na和Cu
D.K和Na

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】298K100kPa時,已知:

2H2Og)=2H2g)+O2g) △H1

H2g)+Cl2g)=2HClg) △H2

2Cl2g)+2H2Og)=4HClg)+O2g) △H3

則△H3與△H1和△H2間的關(guān)系正確的是:

A.H3=△H1+2H2B.H3=△H1+△H2

C.H3=△H1-2H2D.H3=△H1-△H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】透明聚酯玻璃鋼可用于制造導(dǎo)彈的雷達罩和宇航員使用的氧氣瓶。制備它的一種配方中含有下列四種物質(zhì):

填寫下列空白:

1甲中不含氧原子的官能團是________;下列試劑能與甲反應(yīng)而褪色的是________(填標號)。

aBr2/CCl4溶液 B.石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液

2甲的同分異構(gòu)體有多種,寫出其中一種不含甲基的羧酸的結(jié)構(gòu)簡式:________

3淀粉通過下列轉(zhuǎn)化可以得到乙(其中AD均為有機物)

淀粉ABCD

A的分子式是________,試劑X可以是________。

4化合物丁僅含碳、氫、氧三種元素,相對分子質(zhì)量為110。丁與FeCl3溶液作用顯現(xiàn)特征顏色,且丁分子中烴基上的一氯取代物只有一種。則丁的結(jié)構(gòu)簡式為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】己知BE分別是生產(chǎn)酚醛樹脂和有機玻璃的重要原料。工業(yè)生產(chǎn)BE 的一種途徑是:

A為苯的同系物,其一氯代物有5:

C、D、E的核碰共振氫譜圖中,峰的個數(shù)分別為1,2,3;

③等量的E分別與足量的Na和足量的NaHCO3溶液反應(yīng),在相同條件下,生成的氣體體積相同。

回答下列問題:

1B的名稱是_________C分子中所含官能團的名稱是___________

2CD的反應(yīng)類型是__________

3A 的結(jié)構(gòu)簡式為__________,A的含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體(A) __________種,其中核磁共振氫譜顯示為2組峰,且峰面積比為3: 1的同分異構(gòu)體是________(寫結(jié)構(gòu)簡式)

4寫出甲醛與B反應(yīng)生成酚醛樹脂的化學(xué)方程式_____________。

5參照E物質(zhì)的合成路線,設(shè)計一條由乙烯為起始原料(其它無機試劑任選) 制備丙酸乙酯的合成路線_______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是某興趣小組同學(xué)設(shè)計的原電池裝置,下列敘述不正確的是

A. 電極I作原電池的正極

B. 電極II的電極反應(yīng)式為Cu-2e-=Cu2+

C. 該原電池的總反應(yīng)為Fe3++Cu=Cu2++Fe2+

D. 鹽橋中裝有含氯化鉀的球脂。K+移向FeCl3溶液

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