【题目】某实验小组模拟工业上用SiHCl3与H2在1357 K的条件下制备高纯硅,实验装置如下图所示 (加热及夹持装置略去):(SiHCl3相对分子质量为:135.5)
已知SiHCl3的性质如下:沸点为33.0℃;密度为1.34 g·mL-1;易溶于有机溶剂;能与H2O剧烈反应;在空气中易被氧化。请回答:
(1)装置C中的烧瓶用水浴加热的优点为_____________________。
(2)装置D中发生反应的化学方程式为_____________________。
(3)装置E的作用为___________________。
(4)相关实验步骤如下,其合理顺序为_______________ (填序号)。
①加热装置C,打开K2,滴加6.5 mL SiHCl3;
②打开K1,装置A中反应一段时间;
③关闭K1; ④关闭K2; ⑤加热装置D至1357 K。
(5)计算SiHCl3的利用率:对装置E中液体进行分液操作,取上层液体20.00 mL转移至锥形瓶中,滴加几滴酚酞溶液。用0.1 mol·L-1盐酸滴定,达到滴定终点时,消耗盐酸20.00 mL。达到滴定终点的现象是____________。SiHCl3的利用率为__________%(保留两位小数)。
(6)设计实验,检验SiHCl3与水反应后,所得溶液中存在盐酸___________________
【答案】受热均匀,得到平稳的SiHCl3气流 SiHCl3+H2Si+3HCl 四氯化碳吸收未反应的SiHCl3;氢氧化钠溶液吸收HCl;防止倒吸 ②⑤①④③ 溶液红色褪去,且半分钟不变色 93.34 取两份溶液,一份加入石蕊试液,变红,另一份加入硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀,则证明溶液中存在盐酸
【解析】
A装置制备氢气,B装置中盛放浓硫酸干燥氢气,防止SiHCl3水解,同时利用生成的氢气排尽装置内空气,防止安全事故的发生,在D中反应得到高纯硅,同时生成HCl气体,D装置中四氯化碳吸收未反应的SiHCl3,氢氧化钠溶液吸收HCl,还可以防止倒吸,最后可以利用燃烧法处理氢气,据此分析解答。
(1)装置C中的烧瓶用水浴加热,可以使烧瓶受热均匀,得到平稳的SiHCl3气流,故答案为:受热均匀,得到平稳的SiHCl3气流;
(2)D中经过干燥的氢气与SiHCl3在1357 K反应生成Si与HCl,反应方程式为:SiHCl3+H2Si+3HCl,故答案为:SiHCl3+H2
Si+3HCl;
(3)装置E中的四氯化碳可以吸收未反应的SiHCl3,氢氧化钠溶液可以吸收HCl,同时导管插入四氯化碳中可以防止倒吸,故答案为:四氯化碳吸收未反应的SiHCl3;氢氧化钠溶液吸收HCl;防止倒吸;
(4)先通入氢气,排尽装置中空气,再加热石英管,提高原理利用率,反应完毕停止通氢气,其合理顺序为:②⑤①④③,故答案为:②⑤①④③;
(5)滴定终点时,氢氧化钠完全反应,溶液红色褪去,且半分钟不变色;氢氧化钠物质的量等于生成的HCl与后加入HCl的物质的量之和,则生成HCl的物质的量=0.2L×1mol/L-0.02L×0.1mol/L×=0.18mol,由SiHCl3+H2
Si+3HCl,可知参加反应SiHCl3为
=0.06mol,故SiHCl3的利用率为
×100%=93.34%,故答案为:溶液红色褪去,且半分钟不变色;93.34;
(6)检验溶液中含有H+、Cl-可以证明生成HCl,具体实验方案为:取两份溶液,一份加入石蕊试液,变红,另一份加入硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀,则证明溶液中存在盐酸,故答案为:取两份溶液,一份加入石蕊试液,变红,另一份加入硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀,则证明溶液中存在盐酸。
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【题目】25 ℃时,NaCN溶液中CN-、HCN浓度所占分数(δ)随pH变化的关系如下图甲所示。向10 mL 0.01 mol·L-1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1的盐酸,其pH变化曲线如下图乙所示。
下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )
A. 图甲中pH=7的溶液:c(Cl-)=c(HCN)
B. 图甲中a点的溶液:c(CN-)<c(Cl-)
C. 图乙中b点的溶液:c(CN-)>c(Cl-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D. 图乙中c点的溶液:c(Na+)+c(H+)=c(HCN)+c(OH-)+2c(CN-)
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【题目】某同学将一小块金属钠置于表面皿上,并露置于空气中,观察到下列现象:
银白色变灰暗
变白
表面出现液滴
白色固体
白色粉末,下列说法正确的是( )
A.过程①钠转化为过氧化钠
B.过程③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成溶液
C.过程④只发生了物理变化
D.如果时间足够长,最后得到的白色粉末是Na2CO3
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【题目】根据下列实验现象或要求写离子方程式(描述现象的,需要写出所有涉及的离子方程式。非特殊说明,书写离子方程式)
实验现象 | 离子方程式 |
1.向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解 | ______ |
2.制备氢氧化铁胶体的化学方程式 | ______ |
3.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色 | ______ |
4.Fe3O4溶于稀硝酸 | ______ |
5.氯化亚铁溶液通入少量氯气,变为黄色溶液,加入过量碘化钾溶液,溶液颜色加深,继续加入NaOH溶液,出现白色沉淀,且颜色不断加深至红褐色。 | ______ |
6.澄清石灰水中通入CO2出现白色沉淀,继续通入二氧化碳,沉淀溶解,加热后又出现白色沉淀。 | ______ |
7.三氯化铝溶液中加逐滴加入NaOH溶液,先出现白色沉淀,然后溶解,再通入CO2至刚开始出现沉淀。 | ______ |
8.NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液物质的量1∶2混合 | ______ |
9.FeI2与Cl2物质的量1∶2反应 | ______ |
10.Ba(OH)2中加入硫酸铝溶液,至沉淀质量不再改变。再加入过量NaHCO3溶液,又出白色沉淀。 | ______ |
11.生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)—碳粉还原法,若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生反应的化学方程式 | ______ |
12.温度高于200 ℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1),写出该反应的化学方程式 | ______ |
13.湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的过程为,在氢氧化铁固体中加入KClO和KOH的混合液。写出该过程的离子方程式并配平。 | ______ |
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【题目】下图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据:
根据上表的数据,回答下列问题:
(1)该儿童__________元素含量偏低。
(2)报告单中“μmol/L”是___________(填“质量”、“体积”或“浓度”)的单位。
(3)服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中体现维生素C的_________(填“氧化性”或“还原性”)。
(4)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。一些补铁剂以硫酸亚铁为主要成分,用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣,推测糖衣的作用是___________________。
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【题目】对甲基苯乙烯()是有机合成的重要原料。下列对其结构与性质的推错误的是( )
A. 分子式为
B. 能发生加聚反应和氧化反应
C. 具有相同官能团的芳香烃同分异构体有5种不考虑立体异构
D. 分子中所有原子可能处于同一平面
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【题目】下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)在表中画出元素周期表前四周期的边框______。
(2)表中属于d区的元素符号为________,其基态原子的价层电子排布图为__________。
(3)元素①与②形成的一种化合物是重要的化工原料,常把该物质的产量作为衡量石油化工发展水平的标志。有关该分子的说法正确的是_____ 。
A.分子间存在氢键 B.属于非极性分子
C.含有4个σ键和1个π键 D.该分子中,中心原子采用sp2杂化
(4)①、③、④、⑦、⑩五种元素形成的一种常见的深蓝色配合物, 其化学式为_____________
1摩尔配合离子所含σ键个数为__________,配体分子的空间构型为_______ ;与该配体分子互为等电子体的阳离子的符号为___________。
(5)③、④、⑥三种元素第二电离能从小到大依次为:___________(用元素符号填空)。
(6)元素⑩的焰色为绿色,很多金属元素能形成焰色反应的原因为_________________。
(7) ⑧与⑤形成离子化合物的晶胞结构如图所示。可以用____________方法区分晶体和非晶体。该晶胞中,⑧离子的配位数为_____________;若晶体的密度为ag·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中最近的两个⑤离子间距离为_________________pm(用代数式表示)。
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【题目】已知:2X(g)+Y(g)2Z(g),反应中ω(Z的物质的量分数)随温度T的变化如下图所示。下列判断正确的是( )
A. T1时,v正>v逆
B. 正反应的ΔH<0
C. a、b两点的反应速率v(a)=v(b)
D. 当温度低于T1时,ω增大的原因是平衡向正反应方向移动
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【题目】已知X、Y、Z均为元素周期表中前20号元素,X和Z位于同一周期,Y的阳离子和Z的阴离子的核外电子排布相同,Y2Z2与H2Z或XZ2反应都能生成单质气体Z2。
(1)写出元素名称:X________,Y________,Z________。
(2)写出下列物质的电子式:Y2Z2__________________,XZ2__________________。
(3)用电子式表示Y2Z的形成过程:____________________________。
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