高考化學(xué)壓軸題之無(wú)機(jī)非金屬材料(高考題型整理-突破提升)及詳細(xì)答案-資料下載頁(yè)
2025-04-05 04:34本頁(yè)面
【正文】 HCl，反應(yīng)IV為SiCl4與NH3在1400℃時(shí)反應(yīng)3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為2C+SiO2 Si+2CO↑，C元素的化合價(jià)升高，Si元素的化合價(jià)降低，則其中還原劑為C，Si是14號(hào)元素，在周期表中位于第三周期IVA族，該反應(yīng)涉及的副反應(yīng)可能有C+SiO2 Si+CO2↑(碳不足)和3C+SiO2 SiC+2CO↑(碳足量)，故答案為：C；第三周期IVA族；3C+SiO2 SiC+2CO↑；(2)四氯化硅粗品中所含的物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，經(jīng)過(guò)蒸餾得到純SiCl4，“操作X”的名稱(chēng)為精餾(或蒸餾或分餾)，PCl3為共價(jià)化合物，則電子式為，故答案為：精餾(或蒸餾或分餾)；；(3)2 L恒容密閉容器中投入1 mol SiC14和1 mol NH3，SiC14過(guò)量，氨氣反應(yīng)完全，6min后反應(yīng)完全，則生成的n(HCl)=3mol，0～6min內(nèi)，HCl的平均反應(yīng)速率為=?Ll?minl；反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為SiCl4+O2+2H2 SiO2+4HCl，反應(yīng)Ⅲ中的原料氣H2和O2在堿性條件下可構(gòu)成燃料電池，其正極反應(yīng)的電極方程式為O2+2H2O+4e=4OH，故答案為：；SiCl4+O2+2H2 SiO2+4HCl；O2+2H2O+4e=4OH?！军c(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)和難點(diǎn)為(1)中副反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，要注意C和Si高溫下能夠化合生成SiC。14．晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽(yáng)能電池等。以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(各元素用相應(yīng)的元素符號(hào)表示)：(1)在上述生產(chǎn)過(guò)程中，屬于置換反應(yīng)的有____(填反應(yīng)代號(hào))。(2)寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式_______。(3)化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 373～1 623 K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是___。(4)A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是___(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是______(填化學(xué)式)。(5)工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為_(kāi)______?！敬鸢浮竣佗冖? SiHCl3＋H2Si＋3HCl SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ CO2 CO2和HCl CO＋H2OCO2＋HCO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 【解析】【詳解】（1）置換反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，根據(jù)題干中制取硅的流程圖知①②③屬于置換反應(yīng)，故答案為：①②③；（2）反應(yīng)③是SiHCl3被氫氣還原得到硅和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3+H2 Si+3HCl，故答案為：SiHCl3+H2Si+3HCl；（3）二氧化硅與碳酸鈉高溫反應(yīng)生成硅酸鈉，反應(yīng)方程式為SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑，故答案為：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑；（4）A、B、C分別為CO、COHCl，作為減排目標(biāo)的一種氣體是CO2，化合物W為硅酸鈉，能與W反應(yīng)生成沉淀的是CO2和HCl，故答案為：CO2；CO2和HCl；（5）碳和水反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣：C+H2O（g）CO+H2，一氧化碳和水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣：CO+H2O（g）CO2+H2，二氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣：CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O，故答案為：CO+H2O(g)CO2+HCO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。15．以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法。請(qǐng)回答下列問(wèn)題(各元素用相應(yīng)的元素符號(hào)表示)：（1）在上述生產(chǎn)過(guò)程中，屬于置換反應(yīng)的有____(填反應(yīng)代號(hào))；（2）寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式____；（3）化合物W的用途很廣，通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑。將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1 373～1 623 K反應(yīng)，生成化合物W，其化學(xué)方程式是____；（4）A、B、C三種氣體在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是___(填化學(xué)式)；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是___(填化學(xué)式)；（5）工業(yè)上合成氨的原料H2的制法是先把焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H2，提純水煤氣得到純凈的H2的化學(xué)方程式為_(kāi)__?！敬鸢浮竣佗冖? SiHCl3＋H2Si＋3HCl SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ CO2 CO2和HCl CO＋H2OCO2＋HCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O 【解析】【分析】石英砂和焦炭發(fā)生反應(yīng)①生成粗硅和CO：2C+SiO2Si+2CO↑，是置換反應(yīng)；得到的粗硅和HCl發(fā)生反應(yīng)②：Si+3HClSiHCl3+H2，也是置換反應(yīng)；純凈的SiHCl3再和H2發(fā)生反應(yīng)③：SiHCl3＋H2Si＋3HCl，還是置換反應(yīng)，氣體C是HCl。氣體A是CO，和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)④：CO＋H2OCO2＋H2，不是置換反應(yīng)，氣體B是CO2?！驹斀狻浚?）在上述生產(chǎn)過(guò)程中，屬于置換反應(yīng)的有①②③；（2）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為SiHCl3＋H2Si＋3HCl ；（3）硅酸鈉通?？捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，所以W是硅酸鈉。石英砂和純堿反應(yīng)生成硅酸鈉的化學(xué)方程式是SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；（4）氣體A是CO，氣體B是CO2，氣體C是HCl。節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。加強(qiáng)節(jié)能減排工作，也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的迫切需要，所以要減少化石燃料的使用，從而減少二氧化碳的排放。碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，所以二氧化碳通入硅酸鈉溶液中能生成硅酸白色沉淀:CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓。鹽酸是強(qiáng)酸，HCl通入硅酸鈉溶液中也可以生成硅酸白色沉淀:2HCl+Na2SiO3=2NaCl+H2SiO3↓。所以通入硅酸鈉溶液中生成白色沉淀的氣體是CO2和HCl。故答案為：CO2；CO2和HCl；（5）焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，CO和H2難以分離，所以CO繼續(xù)和水蒸氣反應(yīng)生成CO2和H2，然后用堿液吸收CO2得到純凈的H2。故答案為：CO＋H2OCO2＋HCO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。
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