【題目】高純硅晶體是信息技術的重要材料。
(1)工業(yè)上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知反應過程的能量變化如下圖
寫出用石英和焦炭制取粗硅的熱化學方程式______________________________。
(2)某同學設計下列流程制備高純硅:
①Y的化學式為____________________。
②寫出反應I的離子方程式________________________________________。
③寫出反應IV的化學方程式________________________________________。
④甲烷分解的溫度遠遠高于硅烷(SiH4),用原子結(jié)構解釋其原因______________________。
(3)將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯硅烷(SiHCl3),進一步反應也可以制得粗硅。其反應:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g),不同溫度下,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應物的投料比的變化關系如圖所示。下列說法正確的是__________(填字母)。
A.該反應是放熱反應
B.橫坐標表示的投料比可以是
C.該反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大
D.實際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率,可以適當增大壓強
【答案】 SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) H=+638.4kJ/mol H2SiO3或H4SiO4 SiO2+2OH-=SiO32-+H2O SiO2+4MgMg2Si+2MgO 周期表中,硅中碳屬于同主族,原子半徑Si大于C,硅元素的非金屬性弱于碳元素,硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷 BC
【解析】(1)①Si(s)+O2(g)==SiO2(g) △H=-859.4kl/mol;②2C(s)+ O2(g)==2CO(g) △H=-221.0kl/mol;由②-①可得石英和焦炭制取粗硅的熱化學方程式:SiO2(s)+2C(s)=Si(s)+2CO(g) H=+638.4kJ/mol;(2)①X為硅酸鈉,則Y為硅酸,可寫成H2SiO3或H4SiO4;②反應I的離子方程式為:SiO2+2OH-=SiO32-+H2O;③鎂與二氧化硅在高溫條件下反應的化學方程式為:SiO2+4MgMg2Si+2MgO;④甲烷分解的溫度遠遠高于硅烷(SiH4)源于碳氫鍵與硅氫鍵的鍵能大小,周期表中,硅、碳屬于同主族,原子半徑Si大于C,硅元素的非金屬性弱于碳元素,碳氫鍵的鍵能大于硅氫鍵的鍵能,硅烷的熱穩(wěn)定性弱于甲烷。(3)當投料比一定時時(畫等投料比例線),隨溫度升高(T1大于T2大于T3),SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明正反應是吸熱反應,故A錯誤;增大氫氣的濃度可提高SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率,B正確;因正反應是吸熱反應,升高溫度,平衡正向移動,反應的平衡常數(shù)增大,C正確;由于反應前氣體分子數(shù)小于反應后氣體分子數(shù),增大壓強,平衡逆向移動,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率降低,D錯誤。答案選BC。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】甲、乙、丙為常見單質(zhì)。A、B、C、D、E、F、G、H均為中學化學中常見的化合物,其中B、G的焰色反應均為黃色,C能使品紅溶液褪色。在一定條件下,各物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關系如圖所示。
請回答下列問題:
(1)用化學式表示:丙為__________,H為__________。
(2)A的電子式為___________________________________________________。
(3)電解E的水溶液時,E起到的作用是_______________________________。
(4)寫出B+C—→D的化學方程式:__________________________________;
寫出E+G—→F的離子方程式:____________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】醋酸是重要的一元酸,在有機和無機反應中都有應用。現(xiàn)有25 ℃時,pH=3的醋酸。請回答以下問題:
(1)若向醋酸中加入少量醋酸鈉固體,此時溶液中________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)若向醋酸中加入稀NaOH溶液,使其恰好完全反應,所得溶液的pH________(填“>”“<”或“=”)7,用離子方程式表示其原因_____________________________________。
(3)若向醋酸中加入pH=11的NaOH溶液,且二者的體積比為1∶1,則所得溶液中各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是___________________________________________。
(4)若向醋酸中加入NaOH溶液至溶液恰好呈中性,此時c(Na+)______c(CH3COO-)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)若向醋酸中加入一定量NaOH溶液,所得混合液pH=6,則此溶液中c(CH3COO-)-C(Na+)=________mol/L(填寫準確數(shù)據(jù))。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)論不正確的是( 。
① | ② | ③ |
A. 由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體
B. 紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應
C. 由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物
D. ③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由N、B等元素組成的新型材料有著廣泛用途。
(1)B2H6是一種高能燃料,它與Cl2反應生成的BCl3可用于半導體摻雜工藝及高純硅的制造;由第二周期元素組成的與BCl3互為等電子體的陰離子為_______(填離子符號,填一個)。
(2)氨硼烷(H3N→BH3)和Ti(BH4)3均為廣受關注的新型化學氫化物儲氫材料.
①H3N→BH3中B原子的外圍電子排布圖_________。
②Ti(BH4)3由TiCl3和LiBH4反應制得,寫出該制備反應的化學方程式____;基態(tài)Ti3+的成對電子有___對,BH4-的立體構型是____;Ti(BH4)3所含化學鍵的類型有____;
③氨硼烷可由六元環(huán)狀化合物(HB=NH)3通過如下反應制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O→3CO2+6H3BNH3;與上述化學方程式有關的敘述不正確的是 _____________
A.氨硼烷中存在配位鍵
B.第一電離能:N>O>C>B
C.反應前后碳原子的軌道雜化類型不變
D.CH4、H2O、CO2都是非極性分子
(3)磷化硼(BP)是受到高度關注的耐磨材料,如圖1為磷化硼晶胞;
①晶體中P原子填在B原子所圍成的____空隙中。
②晶體中B原子周圍最近且相等的B原子有____個。
(4)立方氮化硼是一種新型的超硬、耐磨、耐高溫的結(jié)構材料,其結(jié)構和硬度都與金剛石相似,但熔點比金剛石低,原因是__________。圖2是立方氮化硼晶胞沿z軸的投影圖,請在圖中圓球上涂“●”和畫“×”分別標明B與N的相對位置______。其中“●”代表B原子,“×”代表N原子。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、Q、R是6種短周期元素,其原子半徑及主要化合價如下:
元素代號 | X | Y | Z | M | Q | R |
原子半徑/nm | 0.160 | 0.143 | 0.102 | 0.089 | 0.074 | 0.037 |
主要化合價 | +2 | +3 | +6,-2 | +2 | -2 | +1 |
(1)Z在元素中期表中的位置是______________________________。
(2)X、Y、Q各自形成簡單離子,其中離子半徑最大的是__________(填離子符號)。
(3)周期表中有些處于對角線(左上→右下)位置的元素,它們的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)相似,則M的氧化物與強堿溶液反應的離子方程式______________________________。
(4)Q和R按原子個數(shù)比1:1組成的化合物甲是一種“綠色”氧化劑。
①甲中所含共價鍵類型是____________________。
②空氣陰極法電解制備甲的裝置如圖所示。在堿性溶液中,利用空氣中的氧氣還原得到甲和稀堿的溶液。圖中a是__________極,陰極的電極反應式是____________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(14分)碳、氮、硫是中學化學重要的非金屬元素,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。
(1)用于發(fā)射“天宮一號”的長征二號火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3)2N-NH2,氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應過程中放出大量能量,同時生成無毒、無污染的氣體。已知室溫下,1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ,請寫出該反應的熱化學方程式________________________________________。
(2)298 K時,在2L的密閉容器中,發(fā)生可逆反應:
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
N2O4的物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖。達平衡時,N2O4的濃度為NO2的2倍,回答下列問題。
①298k時,該反應的平衡常數(shù)為________。
②在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
a.A、C兩點的反應速率:A>C
b.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量:B<C
c.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
③若反應在398K進行,某時刻測得n(NO2)="0.6" mol n(N2O4)=1.2mol,則此時V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛,F(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。
試分析圖中a、b、c、d、e五個點,
①水的電離程度最大的是__________;
②其溶液中c(OH-)的數(shù)值最接近NH3·H2O的電離常數(shù)K數(shù)值的是 ;
③在c點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某小組利用如圖裝置,用苯與溴在FeBr3催化作用下制備溴苯:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸點/°C | 80 | 59 | 156 |
水中溶解性 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
實驗過程:在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑,在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴。反應劇烈進行。反應停止后按如下流程分離提純產(chǎn)品:
(1)燒瓶中有大量紅棕色蒸氣,試管d中的現(xiàn)象是:①______________;② 蒸餾水逐漸變成黃色。c的作用是___________________________________。
(2)分離提純時,操作Ⅰ為______________,操作Ⅱ為_________________。
(3)“水洗”需要用到的玻璃儀器是_________、燒杯,向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液,溶液變紅色。推測水洗的主要目的是除去__________________。
(4)“NaOH溶液洗”時反應的化學方程式是________________________。
(5)已知苯與溴發(fā)生的是取代反應,推測反應后試管d中液體含有的兩種大量離子是H+和Br-,設計實驗方案驗證推測。(限選試劑:Mg、CCl4、AgNO3aq、H2O)
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1:將試管d中液體轉(zhuǎn)入分液漏斗, __________________________________,將所取溶液等分成兩份,置于A、B兩試管中,進行步驟2、3。 | ||
步驟2: 。 | 證明有 存在 | |
步驟3: 。 | 證明有 存在 |
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