硅是信息產(chǎn)業(yè)必不可少的基礎(chǔ)材料,碳與二氧化硅的反應(yīng)是工業(yè)上制備高純硅的第一步.某課題組對(duì)該反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究.
(1)課題組對(duì)氣體產(chǎn)物的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:
假設(shè)一:氣體產(chǎn)物只有CO;
假設(shè)二:
 
,
假設(shè)三:
 
,

(2)課題組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置:

已知:①PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CO+PdCl2+H2O═CO2+2HC1+Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末,使溶液變渾濁).
②為避免空氣中的O2、CO2、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,實(shí)驗(yàn)時(shí)要求通人足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2
供選試劑:澄清石灰水、PdCl2溶液、濃硫酸、NaOH溶液.
請(qǐng)你根據(jù)上述裝置,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)一,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(解答時(shí)要求指明C、D中所選試劑的名稱):
實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程)   實(shí)驗(yàn)預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
(3)有人認(rèn)為,氣體產(chǎn)物的成分與兩種反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比有關(guān).為了探究炭粉不足時(shí)生成物中氣體的成分,反應(yīng)物中炭粉與二氧化硅的物質(zhì)的量之比的最大比值是
 

(4)資料表明,炭粉過(guò)量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC,若生成物中Si與SiC的物質(zhì)的量之比為2:1(假定氣體產(chǎn)物只有CO),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
考點(diǎn):探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量
專題:
分析:(1)氣體產(chǎn)物只能是碳的氧化物:CO、CO2中的一種或兩種.
(2)注意:C中必須是澄清石灰水,D中是PdCl2溶液,不能顛倒順序;點(diǎn)燃酒精燈之前,先通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2,再關(guān)閉活塞,再點(diǎn)燃酒精燈.
(3)炭粉與二氧化硅反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是:SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑或SiO2+C
 高溫 
.
 
Si+CO2↑,炭粉不足即炭粉與二氧化硅的物質(zhì)的量之比不大于1:1.
(4)根據(jù)得失電子守恒和元素守恒進(jìn)行配平.
解答: 解:(1)氣體產(chǎn)物只能是碳的氧化物:CO、CO2中的一種或兩種,假設(shè)一:氣體產(chǎn)物只有CO;假設(shè)二:氣體產(chǎn)物只有CO2;假設(shè)三:氣體產(chǎn)物既有CO又有CO2
故答案為:氣體產(chǎn)物只有CO2;氣體產(chǎn)物既有CO又有CO2;
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:在C中加入澄清石灰水,D中加入PdCl2溶液,通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2,關(guān)閉活塞K,點(diǎn)燃酒精噴燈,觀察C、D中變化;實(shí)驗(yàn)預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:若C中澄清石灰水不變渾濁,D中產(chǎn)生黑色沉淀,則假設(shè)一成立;反之假設(shè)一不成立;注意,C中必須是澄清石灰水,D中是PdCl2溶液,不能顛倒順序;點(diǎn)燃酒精燈之前,先通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2,再關(guān)閉活塞,再點(diǎn)燃酒精燈;
故答案為:實(shí)驗(yàn)步驟:在C中加入澄清石灰水,D中加入PdCl2溶液,通入足夠長(zhǎng)時(shí)間的N2,關(guān)閉活塞K,點(diǎn)燃酒精噴燈,觀察C、D中變化;實(shí)驗(yàn)預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:若C中澄清石灰水不變渾濁,D中產(chǎn)生黑色沉淀,則假設(shè)一成立;反之假設(shè)一不成立;
(3)炭粉與二氧化硅反應(yīng)的化學(xué)方程式可能是:SiO2+2C
 高溫 
.
 
Si+2CO↑或SiO2+C
 高溫 
.
 
Si+CO2↑,炭粉不足即炭粉與二氧化硅的物質(zhì)的量之比不大于1:1;
故答案為:1:1;
(4)根據(jù)得失電子守恒和元素守恒進(jìn)行配平得到化學(xué)方程式為:7C+3SiO2
 高溫 
.
 
2Si+SiC+6CO↑,故答案為:7C+3SiO2
 高溫 
.
 
2Si+SiC+6CO↑.
點(diǎn)評(píng):本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法,過(guò)程分析判斷,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),注意題干信息的分析判斷應(yīng)用,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列敘述中能肯定說(shuō)明金屬A比金屬B的活潑性強(qiáng)的是( 。
A、A原子最外層電子數(shù)比B原子的最外層電子數(shù)少
B、A原子電子層數(shù)比B原子的電子層數(shù)多
C、1molA從酸中置換生成的H2比1mol B從酸中置換生成的H2
D、常溫時(shí),A能從酸中置換出氫,而B(niǎo)不能

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

25℃時(shí)在五份蒸餾水中分別加入適量的下列物質(zhì),所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表表示:
加入物質(zhì)HCl(aq)FeCl3NaOHHCOONaC2H5OH
溶液的pH341011未測(cè)定
水的電離程度 a1a2a3a4a5
加入物質(zhì)后水的電離程度由大到小排列順序正確的是( 。
A、a3>a1>a5>a4>a2
B、a4>a2>a5>a3>a1
C、a2>a4>a5>a1>a3
D、a1>a3>a5>a2>a4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

寫出下列方程式
(1)溴化亞鐵中通入少量的氯氣
 
;
(2)溴化亞鐵中通入足量的氯氣
 
;
(3)溴化亞鐵和氯氣1:1反應(yīng)
 

(4)碘化亞鐵和氯氣1:1反應(yīng)
 
;
(5)二氧化碳和氫氧化鈉2:3反應(yīng)
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  )
A、若A(g)+B(g)?C(g)△H<0,則正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能
B、制備乙酸乙酯時(shí)可用熱的NaOH溶液收集產(chǎn)物以除去其中的乙酸
C、甲烷和氯氣反應(yīng)與苯和硝酸反應(yīng)生成硝基苯的反應(yīng)類型相同
D、已知某溫度下Ksp(Ag2 S)=6×10一50,Ksp(AgC1)═2×l0一10,則2AgCl(s)+S2-(aq)?Ag2 S(s)+2C1- (aq)的平衡常數(shù)約為6.7×1029

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

近年來(lái),我國(guó)部分地區(qū)多次陷入嚴(yán)重霧霾之中,其中一個(gè)重要的原因是我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以燃煤為主,改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染.以下是對(duì)煤進(jìn)行處理的方法:
(1)將水蒸氣通過(guò)紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣,其反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,該反應(yīng)在
 
下能自發(fā)進(jìn)行(填“高溫”或“低溫”);
(2)利用水煤氣作為合成氣,在同一個(gè)容器中,選擇雙催化劑,經(jīng)過(guò)如下三步反應(yīng),最終合成二甲醚,此工藝稱之為“一步法”合成二甲醚.
反應(yīng)過(guò)程化學(xué)方程式△H(kJ?mol-1
甲醇合成反應(yīng)2H2(g)+CO(g)═CH3OH(g)-90.8
水煤氣變換反應(yīng)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)-41.3
甲醇脫水反應(yīng)2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)-23.5
①一步法合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)═CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=
 

②該反應(yīng)在一定條件下的密閉容器中達(dá)到平衡后,為同時(shí)提高化學(xué)反應(yīng)速率和二甲醚的產(chǎn)率,可以采取的措施是
 
 (填字母代號(hào)).
a.降低溫度           b.縮小容器體積          c.加入催化劑
d.增加H2的濃度      e.分離出二甲醚           f.充入惰性氣體
(3)控制反應(yīng)條件,水煤氣作為合成氣也可以用來(lái)合成甲醇.在相同條件下合成二甲醚和合成甲醇的原料轉(zhuǎn)化率隨氫碳比的變化如圖所示:
①合成二甲醚的最佳H2/CO比為
 
.對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),寫出“一步法”合成二甲醚的KP=
 
,提高H2/CO比,則KP
 
(填“變大”、“變小”或“不變”)
②以水煤氣作為原料氣,在相同條件下一步法合成二甲醚的轉(zhuǎn)化率為什么明顯高于合成甲醇的轉(zhuǎn)化率
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

隨著人們生活水平的提高,人們對(duì)于食品不但要求營(yíng)養(yǎng),更要求健康.市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些不添加防腐劑的綠色食品,這種食品中有一個(gè)單獨(dú)包裝的保鮮劑,不會(huì)危害食品安全.某同學(xué)找來(lái)一種在空氣中放置一段時(shí)間的食品保鮮劑,對(duì)它進(jìn)行探究.
【查找資料】
(1)食物腐敗是因?yàn)槲⑸镌谑澄锷仙L(zhǎng).微生物只要得到養(yǎng)分,再加上充足的氧氣和水,在適當(dāng)?shù)臈l件下就會(huì)迅速生長(zhǎng).因此,只要缺少一種條件,就可以防止食物腐。
(2)常見(jiàn)的具有吸水性的物質(zhì)有以下幾種:
①生石灰  ②鐵粉   ③氫氧化鈉固體   ④硅膠(化學(xué)式SiO2?nH2O,無(wú)色透明粒狀固體,無(wú)毒無(wú)害)
【活動(dòng)與探究】
(3)初步探究:你認(rèn)為①~④的物質(zhì)中,不適合做食品干燥劑的是
 
,理由是
 

(4)實(shí)驗(yàn)探究:
實(shí)驗(yàn)操作主要現(xiàn)象結(jié)論與解釋
實(shí)驗(yàn)1初步判斷打開(kāi)這種保鮮劑的包裝袋,取少量樣品于試管中,進(jìn)行觀察該樣品為黑色固體該保鮮劑一定不是
 
實(shí)驗(yàn)2對(duì)該保鮮劑的有效性進(jìn)行探究向?qū)嶒?yàn)1的試管中加入過(guò)量的稀鹽酸,震蕩有氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變成淺綠色該保鮮劑
 
(填“有效”或“無(wú)效”)
實(shí)驗(yàn)3對(duì)該保鮮劑的成分進(jìn)行探究澄清石灰水變渾濁該保鮮劑中一定含有的物質(zhì)是
 
【活動(dòng)反思】
(5)實(shí)驗(yàn)2充分反應(yīng)后試管中所得溶液中的溶質(zhì)可能是
 

(6)實(shí)驗(yàn)3中 CO與保鮮劑中物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(7)請(qǐng)根據(jù)食物腐敗的條件分析,我們除可以使用這些保鮮劑外,還可以采用的保鮮方法是
 
.(寫出一種即可)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某種鹽可表示為:[xFeSO4.yAl2(SO43?24H2O](其摩爾質(zhì)量為926g?mol-1,常用于制備高效的復(fù)合型高效混凝劑,其組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定
①取一定質(zhì)量的上述鹽樣品,準(zhǔn)確配成100mL溶液A
②量取25.00mL溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體4.660g
③再量取25.00mL溶液A,滴加少量稀鹽酸,用0.1000mol?L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),生成Mn2+,消耗KMnO4溶液10.00mL
(1)在25.00mL試樣中n(SO42-
 
mol,n(Fe2+
 
mol
(2)鐵明礬的化學(xué)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

M、X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見(jiàn)的元素,其相關(guān)信息如表:
元素相關(guān)信息
M基態(tài)時(shí)有5種狀態(tài)的電子
XX原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍
YY原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子
ZZ的基態(tài)電子最外層電子排布式為:nsnnpn+4
W在周期表的第六列
(1)基態(tài)W原子的價(jià)電子排布圖是
 

(2)與Y單質(zhì)互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式
 
 
(分子、離子各一個(gè)).
(3)用價(jià)層電子對(duì)互斥理論推測(cè)XZ32-的空間構(gòu)型是
 
,Y的氫化物Y2H4分子中Y原子軌道雜化類型是
 
.Y2H4在一定條件下可與Y2Z4發(fā)生反應(yīng)生成Y單質(zhì),若反應(yīng)中有8molY-H鍵斷裂,則形成的π鍵為
 
mol.
(4)人造立方MY的硬度僅次于金剛石而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他材料,因此它與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料.立方MY晶胞如圖所示,試分析:
①該晶體的類型為
 
晶體.
②晶體中每個(gè)Y原子同時(shí)吸引
 
個(gè)M原子.
③設(shè)該晶體的摩爾質(zhì)量為M g?mol-1,晶體的密度為ρ g?cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體中兩個(gè)距離最近的M原子之間的距離為
 
cm.

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