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【题目】2018831日,华为公司发布AI芯片麒麟980,标志着我国高科技企业的芯片制造技术迈入国际领先水平。组成芯片的核心物质是高纯度硅。下图是以石英砂为原料同时制备硅和金属锂的流程。石英砂的主要成分为,含有少量

已知:LiCl的熔点是、沸点是分解完全。常温下,

(1)粗硅中常含有副产物SiC,请写出中生成SiC的反应方程式__________

(2)操作a___________;试剂X___________

(3)已知操作b为加热,可选择的适宜温度是______

(4)本生产工艺要求,要控制LiCl溶液中的杂质离子浓度在以下,应控制溶液的pH_____,此时溶液中的浓度为___________

【答案】SiO2+3C SiC+2CO 过滤; 氨水

【解析】

石英砂加入盐酸酸浸过滤得到二氧化硅和滤液,二氧化硅和碳高温反应生成粗硅,粗硅和氧气高温反应生成SiCl4和滤渣,SiCl4H2高温反应得到纯硅,滤液加入试剂氨水过滤得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀和滤液LiCl溶液、NH4Cl溶液,蒸发结晶得到LiClNH4Cl固体,加热固体,氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体,重新反应得到固体氯化铵,得到固体LiCl,电解熔融固体得到锂;

1)①中生成SiC的反应是碳和二氧化硅反应生成碳化硅和一氧化碳;

2)分析可知操作a为固体和溶液分离操作为过滤,生成氢氧化铁沉淀和氢氧化铝沉淀的试剂为氨水;

3)根据已知条件中LiCl熔沸点和的分解温度分析判断;

4)结合溶度积常数计算。

石英砂加入盐酸酸浸过滤得到二氧化硅和滤液,二氧化硅和碳高温反应生成粗硅,粗硅和氧气高温反应生成SiCl4和滤渣,SiCl4H2高温反应得到纯硅,滤液加入试剂氨水过滤得到氢氧化铁、氢氧化铝沉淀和滤液LiCl溶液、NH4Cl溶液,蒸发结晶得到LiClNH4Cl固体,加热固体,氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体,重新反应得到固体氯化铵,得到固体LiCl,电解熔融固体得到锂;

(1)①中生成SiC的反应是碳和二氧化硅反应生成碳化硅和一氧化碳,反应的化学方程式:SiO2+3C SiC+2CO

(2)分析可知操作a为固体和溶液分离操作为过滤,流程图中沉淀生成的过程可知,沉淀离子的试剂X为氨水;

(3) 的熔点是、沸点是分解完全,操作b可选择的适宜温度是

(4)要控制杂质离子浓度在1.0×10-6mol/L以下,Ksp[Al(OH)3]=pH=5.0,铝离子完全沉淀时,铁离子肯定完全沉淀,此时Ksp[Fe(OH)3]=

练习册系列答案
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【题目】某红色固体粉末样品可能含有中的一种或两种,某化学兴趣小组对其组成进行探究.资料支持:在酸性溶液中会发生反应:

方案一:

(1)学生甲取少量样品于烧杯中,加入过量浓硝酸,产生一种红棕色的气体.由此可得出样品中一定含有____,写出产生上述气体的化学方程式___

(2)进一步探究样品中另一种成分.实验操作步骤为:取少量上述溶液,___

方案二:

(3)学生乙取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,并作出如下假设和判断,结论正确的是______

A.若固体全部溶解,说明样品一定含有,一定不含有

B.若固体部分溶解,说明样品一定含有,一定不含有

C.若固体全部溶解,再滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明样品一定含有

方案三:学生丙利用如图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成.回答下列问题:

(4)装置A是氢气的发生装置,可以使用的药品是______

A.氢氧化钠溶液和铝片 B.稀硝酸和铁片 C.稀硫酸和锌片 D.浓硫酸和镁片

(5)下列实验步骤的先后顺序是______(填序号)

①打开止水夹; ②关闭止水夹; ③点燃C处的酒精喷灯;④熄灭C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯

(6)假设样品全部参加反应,若实验前样品的质量为1.6克,实验后称得装置C中固体的质量为1.3克.则样品的组成是______(可能用到的相对原子质量:Fe56Cu64C12O16 )

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【题目】某烃在标准状况下的密度为3.215 g/L,现取3.6 g该烃完全燃烧,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4 g,碱石灰增重11 g,求:

1)该烃分子的摩尔质量。

2)确定该烃的分子式。

3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式。

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【题目】三氧化二镍是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料含有少量的铁、铝等杂质,继而生产的工艺流程如下:

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算

氢氧化物

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在酸浸时可采取的措施有______

A. 降低温度 搅拌 减少盐酸的浓度 将废料研成粉末

(2)酸浸后的酸性溶液中加入的目的:__________。沉镍前需加控制溶液pH范围为______,所得到滤渣的主要成分是_______

(3)从滤液A中可回收利用的主要物质是________

(4)“氧化生成的离子方程式为__________________________

(5)工业上用镍为阳极,电解溶液与一定量组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则的浓度最好控制为_________

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【题目】中草药秦皮中含有的七叶树内酯(碳氢原子未画出,每个折点表示一个碳原子),具有抗菌作用。若1mol 七叶树内酯,分别与 浓溴水和NaOH溶液完全反应,则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为( )

A. 3mol Br22mol NaOH B. 3mol Br24mol NaOH

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A. 0.1mol B. 0.2mol

C. 大于或等于0.2mo1,小于0.3mol D. 大于0.1mol,小于0.3mol

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【题目】ABCDE五种短周期元素,它们的原子序数由AE依次增大,A原子核内只有一个质子,已知BD原子有相同的电子层数,且BL层电子数是K层电子数的两倍,E在空气中燃烧时呈现黄色火焰,E的单质在加热下与D的单质充分反应,可以得到淡黄色固态化合物,试根据以上叙述回答:

(1)写出元素C在周期表中位置________________

(2)E的单质在加热下与D的单质充分反应,可以得到淡黄色固态化合物的电子式_________________

(3)C的氢化物与其最高价含氧酸反应的化学方程式及产物中阳离子的电子式____________________

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1600℃时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2O2SO3物质的量变化如图。

据图判断,该反应处于平衡状态的时间是_______

计算600℃下,该反应的化学平衡常数 K=_______

据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________________(用文字表达)

2)某化学研究学习小组用下图的装置组装设计了一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率,仪器的连接顺序是a→h→i→b→c→f→g→d→e

为提高SO2的转化率,实验时处滴入浓硫酸与处加热催化剂的先后顺序是____

处用大火加热烧瓶时SO2的转化率会_______(选填增大”“不变减小”)

n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得处增重 m g,则本实验中SO2的转化率为_____________

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B.向该体系中加入一定量的NaOH固体,HSO3-的物质的量分数一定增大

C.pH=1.0溶液中:c(H2SO3)>c(HSO3-)>c(H+)>c(OH-)

D.在该体系中的任意一点都存在:c2(H+)=c(H+)·c(HSO3-)+2c(H+)c(SO32-)+Kw

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