【題目】人類歷史上,硅及其化合物的應(yīng)用由來已久。請回答下列問題。
(1)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)如下:
已知:反應(yīng)②的反應(yīng)為Si+3HClSiHCl3+H2
上述反應(yīng)①-④中,屬于置換反應(yīng)的是______________________________;反應(yīng)③中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________;該工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)為______________________________(填化學(xué)式)。
(2)用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以得到無機(jī)材料碳化硅。請寫出制備碳化硅反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________;碳化硅屬于晶體___________。(填晶體類型)
(3)氮化硅是一種耐高溫材料,粉末狀氮化硅可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應(yīng)制取。請問:
①氮化硅的化學(xué)式為______________________________。
②由SiCl4和NH3反應(yīng)制取氮化硅的化學(xué)方程式為________________________________________。
【答案】 ①②③ SiHCl3+H2Si+3HCl HCl,H2 SiO2+3CSiC+2CO↑ 原子晶體 Si3N4 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl
【解析】(1)反應(yīng)①為2C+SiO22CO+Si,反應(yīng)②為Si+3HClSiHCl3+H2,反應(yīng)③為SiHCl3+H2Si+3HCl,反應(yīng)④為CO+H2OCO2+H2,則反應(yīng)①-④中,屬于置換反應(yīng)的是①②③;反應(yīng)③中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiHCl3+H2Si+3HCl;結(jié)合工業(yè)流程,可知該工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)為HCl,H2;
(2)石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱生成碳化硅,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+3CSiC+2CO↑;碳化硅是新型無機(jī)非金屬材料,屬于原子晶體;
(3)氮化硅是一種耐高溫材料,粉末狀氮化硅可以由SiCl4的蒸氣和NH3反應(yīng)制取。請問:
①N的非金屬性比Si強(qiáng),則N為-3價,Si為+4價,氮化硅的化學(xué)式為Si3N4;
②由SiCl4和NH3反應(yīng)制取氮化硅的化學(xué)方程式為3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化鍶晶體在工業(yè)上常用作鋁的緩蝕劑。工業(yè)上一般用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)為原料(含少量鋇和鐵的化合物等),制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl2·6H2O)的過程為:
已知:Ⅰ.SrCl2·6H2O 晶體在61℃時開始失去結(jié)晶水,100℃時失去全部結(jié)晶水。
Ⅱ. 有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
(1)操作①在實際工業(yè)生產(chǎn)中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌,其目的是 。碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)酸性條件下,加入30% H2O2溶液,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為__________。能否用新制氯水代替雙氧水 (填“能”或“否”)。
(3)在步驟②-③的過程中,將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至 ;宜用的試劑為 。
A.1.5 B.4 C.9.7
D.氨水 E.氫氧化鍶粉末 F.碳酸鈉晶體 G.氧化鍶粉末
(4)操作③中所得濾渣的主要成分是 (填化學(xué)式)。
(5)工業(yè)上用50~60℃熱風(fēng)吹干六水氯化鍶,選擇該溫度的原因是 。
(6)步驟⑥中,洗滌氯化鍶晶體最好選用 。
A.水 B.稀硫酸 C.氫氧化鈉溶液 D.氯化鍶飽和溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯甲酸甲酯是重要的化工原料,某化學(xué)興趣小組仿照實驗室制乙酸乙酯的原理以苯甲酸(C6H5COOH)和甲醇為原料制備苯甲酸甲酯。有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量 | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 密度(g/cm3) | 水溶性 | |
苯甲酸 | 122 | 122.4 | 249 | 1.2659 | 微溶 |
甲醇 | 32 | -97 | 64.6 | 0.792 | 互溶 |
苯甲酸甲酯 | 136 | -12.3 | 196.6 | 1.0888 | 不溶 |
I.合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品
在圓底燒瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇,再小心加入3mL濃硫酸,混勻后,投入幾粒碎瓷片,在圓底燒瓶上連接冷凝回流裝置后,小心加熱2小時,得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________,該反應(yīng)的原子利用率是_______。
己知:原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的總質(zhì)量/全部反應(yīng)物的總質(zhì)量)×100%
(2)實驗中,應(yīng)選擇(如下圖)_____(填序號)作為冷凝回流裝置,該儀器的名稱為______。
(3)使用過量甲醇的原因是__________。
Ⅱ.粗產(chǎn)品的精制
苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,現(xiàn)擬用下列流程圖進(jìn)行精制。
(4)飽和碳酸鈉溶液的作用是________,操作a的名稱為________。
(5)由于有機(jī)層和水層的密度比較接近,興趣小組的同學(xué)無法直接判斷有機(jī)層在上層還是下層,請你設(shè)計簡單易行的方案,簡述實驗方法,可能的現(xiàn)象及結(jié)論__________。
(6)該實驗中制得苯甲酸甲酯8.30g,則苯甲酸甲酯的產(chǎn)率為________。
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【題目】下列物質(zhì)是同分異構(gòu)體的是
①對二甲苯和乙苯;②乙醇和乙二醇;③1氯丙烷和2氯丙烷;④丙烯和環(huán)丙烷;⑤乙烯和聚乙烯
A. ①②③④⑤B. ①③④C. ②③④D. ①②④
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【題目】明代醫(yī)學(xué)巨著《本草綱目》中記載了很多化學(xué)物質(zhì)。下列選項所描述的物質(zhì)在分類上不同于其它三種的是
A. “其狀如水似銀,故名水銀。者,流動貌”
B. “綠礬新出窟未見風(fēng)者,正如琉璃色,人以為石膽”
C. “石之津氣,鐘聚成乳,滴溜成石,故名石鐘乳”
D. “石堿,出山東濟(jì)寧諸處。彼人采蒿攀之屬,……浣衣發(fā)面,甚獲利也”
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【題目】鎳氫電池是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的一種新型綠色電池,具有高能量、長壽命、無污染等特點。用吸附了氫氣的納米碳管等材料制作的二次電池的原理如圖所示。電池的總反應(yīng)式為:
(如圖) (如圖)
(1)①鎳氫電池充電時,鎳電極連接直流電源的___________極。陽極的電極反應(yīng)式為____________。
②鎳氫電池放電時,OH-移向____________(填“碳電極”或“鎳電極”)。
(2)除了用納米碳管等材料儲氫外,還可使用有機(jī)物,如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實現(xiàn)脫氫和加氫。一定條件下,利用如圖裝置可實現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫(忽略其它有機(jī)物)。
①A為電源的____________極。
②電極E上產(chǎn)生的氣體為____________。
③電極D的電極反應(yīng)式為______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)看到“利用零價鐵還原NO3-脫除地下水中硝酸鹽”的相關(guān)資料后,利用如下裝置探究鐵粉與KNO3溶液的反應(yīng)。實驗步驟及現(xiàn)象如下:
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 |
1、打開彈簧夾,緩慢通入N2 | |
2、加入pH為2.5的0.01mol/L酸性KNO3溶液100mL | 鐵粉部分溶解,溶液呈淺綠色; 鐵粉不再溶解后,剩余鐵粉表面出現(xiàn)少量白色物質(zhì)附著。 |
3、反應(yīng)停止后,拔掉橡膠塞,將圓底燒瓶取下 | 燒瓶內(nèi)氣體的顏色沒有發(fā)生變化。 |
4、將剩余固體過濾 | 表面的白色物質(zhì)變?yōu)榧t褐色。 |
(1)通入N2并保持后續(xù)反應(yīng)均在N2氛圍中進(jìn)行的實驗?zāi)康氖?/span>______________________________。
(2)白色物質(zhì)是__________,用化學(xué)方程式解釋其變?yōu)榧t褐色的原因:____________________。
(3)為了探宄濾液的成分,該同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計了下述實驗:
實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象 |
1、取部分濾液于試管中,向其中加入KSCN溶液 | 溶液液無變化 |
2、將上述溶液分為兩份,一份中滴入氯氣;另一份中滴加稀硫酸 | 兩份溶液均變?yōu)榧t色 |
3、另取部分濾液于試管中,向其中加入濃NaOH溶液并加熱,在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙。 | 有氣體生成,該氣體使紅色石蕊試紙變藍(lán)。 |
(i)根據(jù)以上實驗現(xiàn)象,可以判斷濾液中存在____________________離子。
(ii)步驟2中滴加稀硫酸后溶液會由淺綠色變成紅色,請用離子方程式解釋其原因____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在兩份相同的Ba(OH)2溶液中,分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖所示。下列分析不正確的是( )
A. ①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線
B. b點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH–
C. c點,兩溶液中含有相同量的OH–
D. a、d兩點對應(yīng)的溶液均顯中性
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