Question

【化學一選修2化學與技術(shù)】
晶體硅是信息科學和能源科學中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等．以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法．

請回答下列問題（各元素用相應的元素符號表示）：
（1）在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應的有

 

（填反應代號）．
（2）利用反應③能制得純硅的原因是

 

．
（3）化合物W的用途很廣，通常可用作建筑工業(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1373～1623K反應，生成化合物W，其化學方程式是

 

．
（4）A、B、C三種氣體在生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的是

 

（寫化學式）；在“節(jié)能減排”中作為減排目標的一種氣體是

 

（寫化學式）；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是

 

（寫化學式）．
（5）工業(yè)上合成氨的原料H₂是先將焦炭與水蒸氣反應生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H₂，提純水煤氣得到純凈的H₂的化學方程式為

 

、

 

、

 

．
（6）反應生成的氣體只是A而不是B的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）置換反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應；
（2）根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)；
（3）二氧化硅與碳酸鈉高溫反應生成硅酸鈉；
（4）A、B、C分別為CO、CO₂、HCl，化合物W為硅酸鈉；
（5）碳和水反應生成一氧化碳和氫氣，一氧化碳和水反應生成二氧化碳和氫氣，二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣；
（6）二氧化碳在高溫下與焦炭反應生成一氧化碳．

解答：解：（1）置換反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應，①②③屬于置換反應，故答案為：①②③；
（2）根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)在1357 K時除硅外均為氣體，故答案為：反應中只有Si是固體，其他物質(zhì)在1357 K時均為氣體且與硅不反應；
（3）二氧化硅與碳酸鈉高溫反應生成硅酸鈉，反應方程式：SiO₂+Na₂CO₃

1373～1623K  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，故答案為：SiO₂+Na₂CO₃

1373～1623K  .

Na₂SiO₃+CO₂↑；
（4）A、B、C分別為CO、CO₂、HCl；HCl可循環(huán)使用；作為減排目標的一種氣體是CO₂，化合物W為硅酸鈉，能與W反應生成沉淀的是CO₂和HCl，故答案為：HCl；CO₂；CO₂和HCl；
（5）碳和水反應生成一氧化碳和氫氣：C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，一氧化碳和水反應生成二氧化碳和氫氣：CO+H₂O（g）

催化劑，1073K  .

CO₂+H₂，二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂；CO+H₂O（g）

催化劑，1073K  .

CO₂+H₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（6）二氧化碳在高溫下與焦炭反應生成一氧化碳，CO₂+C

高溫  .

2CO，
故答案為：石英砂原料價格昂貴，焦炭廉價，反應物中焦炭應過量．即使生成二氧化碳，二氧化碳也會在高溫下與焦炭反應生成一氧化碳（CO₂+C

高溫  .

2CO）．

點評：本題考查無機物的推斷，明確各物質(zhì)的成分是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．