Question

15．（1）工業(yè)上，鋅還原法精煉硅的生產(chǎn)工藝簡易流程如圖：
（2）過程Ⅱ中的氯氣若來自于以惰性材料為電極電解熔融鹽MCl，寫出陰極的電極反應(yīng)式：M⁺+e^-=M
（3）SiCl₄易揮發(fā)，遇水產(chǎn)生白霧．工業(yè)上用濃NaOH溶液吸收尾氣中SiCl₄，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：SiCl₄+6NaOH=Na₂SiO₃+4NaCl+3H₂O
為了充分干燥和操作安全，工業(yè)干燥氯氣采用的操作是：先將90℃的潮濕氯氣冷卻至12℃，然后，通入濃硫酸中．這樣操作的主要優(yōu)點是①②（填序號）
①降低干燥過程中濃硫酸的溫度；②提高濃硫酸的干燥效率；③降低氯氣對環(huán)境污染
（4）某工廠設(shè)計三種方案實驗過程Ⅲ：
方案1：400～756℃，SiCl₄+2Zn（1）?Si（s）+2ZnCl₂（1）△H₁＜0
方案2：756～907℃，SiCl₄+2Zn（1）?Si（s）+2ZnCl₂（g）△H₂＜0
方案3：907～1410℃，SiCl₄+2Zn（1）?Si（s）+2ZnCl₂（g）△H₃＜0
下列有關(guān)三種方案說法正確的是BC
A．升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率和平衡常數(shù)都會增大
B．為了獲得無水、無氧環(huán)境，都可以用氮氣作保護氣
C．工業(yè)上，可以用氫氣、鎂等還原劑替代鋅還原四氯化硅
D．增大壓強，能提高反應(yīng)的速率和四氯化硅的轉(zhuǎn)化率．

Answer 1

分析 （2）過程Ⅱ中的氯氣若來自于以惰性材料為電極電解熔融鹽MCl，電解過程中陰極上M⁺離子得電子生成M；
（3）SiCl₄易揮發(fā)，遇水產(chǎn)生白霧，說明SiCl₄與水反應(yīng)生成硅酸與氯化氫，所以工業(yè)上用濃NaOH溶液吸收尾氣中SiCl₄，可以生成氯化鈉、硅酸鈉，根據(jù)元素守恒書寫化學(xué)方程式；將90℃的潮濕氯氣冷卻至12℃，可以使水蒸氣冷凝，減少進入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時降低放出的熱量；
（4）A．三個反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)會減��；
B．為了獲得無水、無氧環(huán)境，都可以用氮氣作保護氣；
C．氫氣、鎂都具有還原性，可以用氫氣、鎂等還原劑替代鋅還原四氯化硅；
D．方案2、方案3中的反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強，平衡逆向移動，四氯化硅的轉(zhuǎn)化率下降；

解答 解：（2）過程Ⅱ中的氯氣若來自于以惰性材料為電極電解熔融鹽MCl，電解過程中陰極上M⁺離子得電子生成M，陰極的電極反應(yīng)式為M⁺+e^-=M，
故答案為：M⁺+e^-=M；
（3）SiCl₄易揮發(fā)，遇水產(chǎn)生白霧，說明SiCl₄與水反應(yīng)生成硅酸與氯化氫，所以工業(yè)上用濃NaOH溶液吸收尾氣中SiCl₄，可以生成氯化鈉、硅酸鈉，化學(xué)方程式為SiCl₄+6NaOH=Na₂SiO₃+4NaCl+3H₂O，將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入濃H₂SO₄中，可使水蒸氣冷凝，減少進入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時降低放出的熱量，故選①②，
故答案為：SiCl₄+6NaOH=Na₂SiO₃+4NaCl+3H₂O；①②；
（4）A．三個反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)會減小，故A錯誤；
B．為了獲得無水、無氧環(huán)境，都可以用氮氣作保護氣，故B正確；
C．氫氣、鎂都具有還原性，可以用氫氣、鎂等還原劑替代鋅還原四氯化硅，故C正確；
D．方案2、方案3中的反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強，平衡逆向移動，四氯化硅的轉(zhuǎn)化率下降，故D錯誤；
故選BC．

點評 本題考查了硅的制備方案設(shè)計、硅及其化合物的性質(zhì)及化學(xué)平衡相關(guān)知識等，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，難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實驗?zāi)芰�和對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力．