5．9

4．8

科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、学照条件下，N₂在催化剂（掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生反应，生成的主要产物为NH₃。进一步研究NH₃生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（光照、N₂压力1.0×10⁵Pa、反应时间3 h）:

T/K

303

313

323

353

NH₃生成量/（10^-6mol）

24.（12分）

①写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式　　　　。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式　　　　；H₂还原SihCl₃过程中若混0₂，可能引起的后果是        。

（2）下列有头硅材料的详法正确的是      （填字母）。

A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混

B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高

D.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释　　　　。

23.(11分)

硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

（1）       制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl₃）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O+Cu₂S6Cu+SO₂↑，反应的氧化剂是　　　　　。

（3）SO₂尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是　　　　　；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称　　　　　。

（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的大批量：　　　　　。

（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是　　　（填字母）。

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

铜绿的主成分是碱酸铜

可用稀盐酸除铜器表面的铜绿

Ⅰ对；Ⅱ　对；有

B

铜表易形成致密的氧化膜

铜容器可以盛放浓硫酸

Ⅰ对；Ⅱ　对；有

C

铁比铜活泼

例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈

Ⅰ对；Ⅱ　对；有

D

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化

硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂

Ⅰ错；Ⅱ　对；无

22.（11分）

铜在自然界存在于多种矿石中，如：

矿石名称

黄铜矿

斑铜矿

辉铜矿

孔雀石

主要成分

CuFeS₂

Cu₅FeS₄

Cu₂S

CuCO₃?Cu(OH)₂

请回答下列问题：

（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是　　　　　。

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol?L^-1H₂SO₄/3％ H_2O2、6 mol?L^-1HNO₃/0.01 mol?L^-1KmnO₄、NaOH稀溶液、0.1 mol?L^-1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。

①     提出合理假设

假设1：　　　　　　　；

假设2：　　　　　　　；

假设3：　　　　　　　。

②     设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）

③     实验过程

根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。

实验操作

预期现象与结论

步骤1：

步骤2：

步骤3：

…

21.（12分）

某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。

（1）请指出该结论是否合理并说明理由     　　　。

（2）请完成对铁元素价态的探究：