當(dāng)前位置： 2020-2021學(xué)年遼寧省大連市高一（下）期末化學(xué)試卷> 試題詳情

以粗硅（含鐵、鋁等雜質(zhì)）為原料，工業(yè)上有以下兩種制備高純硅的工藝如圖1。已知：SiCl₄沸點(diǎn)57.7℃，遇水強(qiáng)烈水解；SiHCl₃沸點(diǎn)31.5℃，且能與H₂O強(qiáng)烈反應(yīng)，并在空氣中易自燃
（1）寫(xiě)出制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為
SiO₂+2C

高溫

Si+2CO↑
SiO₂+2C

高溫

Si+2CO↑
。
（2）粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl₃中含有少量SiCl₄和HCl,操作①采用的方法為
分餾（或蒸餾）
分餾（或蒸餾）
。
（3）實(shí)驗(yàn)室用如圖2裝置制備SiCl₄（反應(yīng)溫度在400℃～500℃）
①裝置F的作用是
吸收尾氣Cl₂，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入廣口瓶
吸收尾氣Cl₂，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入廣口瓶
。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先點(diǎn)燃（填“A”或“D”）裝置的酒精燈一段時(shí)間后再點(diǎn)燃另一酒精燈。
②寫(xiě)出A裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式
MnO₂+4HCl（濃）
△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
MnO₂+4HCl（濃）
△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
。
（4）SiHCl₃過(guò)量H₂制備純硅的裝置如圖3（熱源及夾持裝置已略去）。
裝置B中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
（填名稱(chēng)），裝置C中的燒瓶加熱的目的是
使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)SiHCl₃變?yōu)闅怏w
使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)SiHCl₃變?yōu)闅怏w
。實(shí)驗(yàn)中先讓稀硫酸與鋅粒反應(yīng)一段時(shí)間后，再加熱C、D裝置的理由是
讓H₂排盡裝置中的空氣，防止SiHCl₃水解和自燃
讓H₂排盡裝置中的空氣，防止SiHCl₃水解和自燃
，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
SiHCl₃+H₂

高溫

Si+3HCl
SiHCl₃+H₂

高溫

Si+3HCl
。

【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．

【答案】SiO₂+2C

高溫

Si+2CO↑；分餾（或蒸餾）；吸收尾氣Cl₂，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入廣口瓶；MnO₂+4HCl（濃）

△

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；濃硫酸；使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)SiHCl₃變?yōu)闅怏w；讓H₂排盡裝置中的空氣，防止SiHCl₃水解和自燃；SiHCl₃+H₂

高溫

Si+3HCl

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：33引用：2難度：0.5

相似題

1．濕法煉鋅廠(chǎng)在除雜過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量鐵礬渣。某黃鉀鐵礬渣主要含有K₂Fe₆（SO₄）₄（OH）₁₂、ZnO?Fe₂O₃及少量CaO、MgO、SiO₂等。一種由黃鉀鐵礬渣制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（ NiZnFe₄O₈）的流程如下：

回答下列問(wèn)題
（1）濾渣Ⅰ的主要成分是

。
（2）凈化除雜階段加入Fe粉時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

、

。已知：25℃時(shí)K_sp（CaF₂）=2.7×10^-11，K_sp （MgF₂）=6.4×10^-19．加入NH₄F使Ca²⁺、Mg²⁺離子沉淀，若沉淀后溶液中c（Ca²⁺）=2.7×10^-6mol?L^-1，則c（Mg²⁺）=

mol?L^-1。
（3）在Fe²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺共沉淀過(guò)程中，三種離子的損失濃度與pH的關(guān)系曲線(xiàn)如圖1所示，pH與n（NH₄HCO₃）：n（Fe²⁺+Ni²⁺+Zn²⁺）的關(guān)系曲線(xiàn)如圖2所示。為提高原料利用率，n（ NH₄HCO₃）：n（Fe²⁺+Ni²⁺+Zn²⁺）最好控制在

左右；按此比例，若以Me代表Fe、Ni、Zn元素，則生成MeCO₃?2Me（OH）₂?H₂O沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為

。

（4）鐵氧體工藝階段制備 NiZnFe₄O₈過(guò)程中，需加入

劑（填“氧化”或“還原”）。按照上述流程，一座10萬(wàn)噸規(guī)模的鋅廠(chǎng)每年產(chǎn)生黃鉀鐵礬渣約5萬(wàn)噸，F(xiàn)e³⁺含量為27%，理論上每年可制備復(fù)合鎳鋅鐵氧體（NiZnFe₄O₈，M476g?mol^-1）

萬(wàn)噸（保留兩位有效數(shù)字）
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.4
解析
2．鐵是自然界里分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5%左右，鐵礦石的種類(lèi)很多，重要的有磁鐵礦石、赤鐵礦石、菱鐵礦石等．某課外研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究鐵的制備和相關(guān)性質(zhì)．
Ⅰ、研究小組查閱資料，用甲酸和濃硫酸反應(yīng)制取的CO還原赤鐵礦得到鐵．制取CO的化學(xué)反應(yīng)為：
HCOOH
濃
H
2
S
O
4
60
～
80
℃
CO+H₂O
（1）此反應(yīng)原理中濃硫酸表現(xiàn)性質(zhì)是

（2）用該法制CO不需加熱的原因

（3）研究小組在實(shí)驗(yàn)室中裝配一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置用濃硫酸和甲酸的混合液制取CO氣體，用CO還原氧化鐵，并檢驗(yàn)其氧化產(chǎn)物、具有的環(huán)保特點(diǎn)．提供儀器有：具支試管（試管側(cè)壁有一支管，如圖1所示），另有橡皮塞（橡皮塞上最多只能打一個(gè)孔）、玻璃導(dǎo)管若干．在圖2的方框內(nèi)畫(huà)出該裝置示意圖（同類(lèi)儀器最多只有三件，不必畫(huà)夾持儀器，但需注明所裝的藥品）

Ⅱ、研究小組用圖3裝置進(jìn)行鐵和稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，其中鐵來(lái)自于Ⅰ中實(shí)驗(yàn)得到，步驟如下：
a.向廣口瓶?jī)?nèi)注入足量熱NaOH溶液，將盛有鐵粉的小燒杯放入瓶中．
b.關(guān)閉止水夾，點(diǎn)燃紅磷，伸入瓶中，塞好膠塞．
c.待紅磷充分燃燒，一段時(shí)間后打開(kāi)分液漏斗旋塞，向燒杯中滴入稀硝酸，鐵粉恰好完全溶解．
（4）燃燒紅磷的目的是

．
（5）為證明氣體產(chǎn)物為NO，步驟c后還缺少的一步主要操作是

．
（6）查閱資料發(fā)現(xiàn)：硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低．鐵粉和稀硝酸的總反應(yīng)可表示為：aFe+bNO₃^-+cH⁺=dFe²⁺+fFe³⁺+gNO↑+hN₂O↑+kH₂O．當(dāng)a=8時(shí)，鐵和硝酸都全部反應(yīng)完全，則b的取值范圍為：

．
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.5
解析
3．某化學(xué)興趣小組參考工業(yè)制硝酸的化學(xué)原理，在實(shí)驗(yàn)室用下列各裝置進(jìn)行組合來(lái)制備硝酸并驗(yàn)證硝酸的性質(zhì)（所給裝置必須用到并且只能用一次，各裝置中的試劑均足量．已知常溫下CaCl₂能吸收氨氣）．

（1）裝置的連接順序?yàn)椋ㄓ胊、b、c、d等字母表示）：b接

，

接

，

接

．
（2）寫(xiě)出氨氣催化氧化的化學(xué)方程式

；
（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置A中堿石灰的作用是

，D中的現(xiàn)象是

；
（4）能證明有硝酸生成的現(xiàn)象是

；
（5）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，下列操作順序最合理的是

a.先加熱A裝置中的催化劑．再由導(dǎo)管a通入空氣
b.先由導(dǎo)管a通入空氣，再加熱A裝置中的催化劑
c.在由導(dǎo)管a通入空氣的同時(shí)，加熱A裝置中的催化劑．
發(fā)布：2024/11/2 8:0:1組卷：7引用：3難度：0.5
解析

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