[基础等级评价]1.下表各组物质中.满足下图物质一步转化关系的选项是( ) 选项 X Y Z A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO4 Cu(OH)2 C C CO CO2 D Si SiO2 H2SiO3 解析:本题考查元素化合物.意在考查考生对常见金属和非金属元素及其化合物相互转化的理解和分析能力.NaHCO3不能一步转化为Na.A项错误,Cu(OH)2不能一步转化为Cu.B项错误,根据CCOCO2C知.C项正确,H2SiO3不能一步转化为Si.D项错误. 答案:C 查看更多

 

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单质硅是信息产业中重要的基础材料.通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450℃~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅.以下是实验室制备四氯化硅的装置图:

相关信息如下:
①四氯化硅遇水极易水解
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物
③有关物质的物理常数见下表:
物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5
沸点/℃ 57.7 12.8 - 315 -
熔点/℃ -70.0 -107.2 - - -
升华温
度/℃
- - 180 300 162
请回答下列问题:
(1)装置A中g管的作用是
平衡压强,使液体从分液漏斗中顺利流下
平衡压强,使液体从分液漏斗中顺利流下
;装置C中的试剂是
浓硫酸
浓硫酸

(2)甲方案:f接装置Ⅰ;乙方案:f接装置Ⅱ.但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处,请你评价后填写下表.
方案 优点 缺点
①收集产品的导管粗,不会堵塞导管
②冷凝产品,减少产品损失
①收集产品的导管粗,不会堵塞导管
②冷凝产品,减少产品损失
①空气中的水蒸气进入产品收集装置,使四氯化硅水解
②尾气没有处理,污染环境
①空气中的水蒸气进入产品收集装置,使四氯化硅水解
②尾气没有处理,污染环境
①有尾气处理装置,注重环保
②避免空气中的水蒸气进入装置
①有尾气处理装置,注重环保
②避免空气中的水蒸气进入装置
①产品易堵塞导管
②没有冷凝装置,产品易损失
①产品易堵塞导管
②没有冷凝装置,产品易损失
(3)在上述(2)的评价基础上,请你设计一个合理方案并用文字表达:
在装置Ⅰ的i处接干燥管j
在装置Ⅰ的i处接干燥管j

(4)SiCl4与H2反应的化学方程式为
SiCl4+2H2
 高温 
.
 
Si+4HCl
SiCl4+2H2
 高温 
.
 
Si+4HCl

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高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。

相关信息:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:

物质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

315

熔点/℃

-70.0

-107.2

升华温度/℃

180

300

162

 

请回答下列问题:

(1)仪器e的名称为____________,装置A中f管的作用是_______________________________________,其中发生反应的离子方程式为_____        ____________________________________     _______。

(2)装置B中的试剂是____________。

(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。

方案

不足之处

 

 

 

(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:___________     ________                 

(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是    (填写元素符号)。

 

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高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。

相关信息:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:

物质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

315

熔点/℃

-70.0

-107.2

升华温度/℃

180

300

162

 

请回答下列问题:

(1)仪器e的名称为               ,装置A中f管的作用是                           ,其中发生反应的离子方程式为                                             

(2)装置B中的试剂是                     

(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。

方案

不足之处

 

 

 

(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:                                   

(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是            (填写元素符号)。

 

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化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入.工业上利用N2和H2合成氨,其化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
(1)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1
573K(填“>”、“<”或“=”).
T/K T1 573 T2
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
(2)将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应.
①下列措施中可提高氢气的转化率的有
CD
CD
(填字母).
A.升高温度                        B.使用催化剂
C.增大压强                        D.循环利用和不断补充氮气
②在一定温度和压强下,将H2和N2按体积比3:1在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数为
1
7
,此时N2的转化率为
25%
25%

(3)某厂每天产生600m3含氨废水(NH3 的浓度为153mg?L-1,废氨水密度为1g?cm-3).该厂处理废水的方法:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1.再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化.发生的主反应如下:
4NH3+5O2
 一定条件 
.
 
4NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
副反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O
①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少?
②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸,10% NH3发生了副反应,则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米?(假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变,空气中氧气的体积分数20%.)

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化肥是农业生产最基础而且是最重要的物质投入.工业上利用N2和H2合成氨,其化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
(1)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1    573K(填“>”、“<”或“=”).
T/KT1573T2
K1.00×1072.45×1051.88×103
(2)将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应.
①下列措施中可提高氢气的转化率的有    (填字母).
A.升高温度                        B.使用催化剂
C.增大压强                        D.循环利用和不断补充氮气
②在一定温度和压强下,将H2和N2按体积比3:1在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数为,此时N2的转化率为   
(3)某厂每天产生600m3含氨废水.该厂处理废水的方法:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的浓度降为17mg?L-1.再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化.发生的主反应如下:
4NH3+5O24NO+6H2O      4NO+3O2+2H2O=4HNO3
副反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O
①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是多少?
②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸,10% NH3发生了副反应,则该厂每天消耗标准状况下的空气多少立方米?(假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变,空气中氧气的体积分数20%.)

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