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硅在地殼中的含量較高．硅及其化合物的開發由來已久，在現代生活中有廣泛應用，回答下列問題：
（1）實驗室熔融燒堿時，不能使用普通玻璃，陶瓷和石英干鍋，可以用鐵干鍋，原因是（用化學方程式表示）

．
（2）用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產碳化硅，該反應的化學方程式為

，碳化硅又稱

，其晶體結構與

相似．
（3）高純硅是現代信息、半導體和光伏發電等產業都需要的基礎材料．工業上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下：
氨氣電弧爐和流化床反應器中發生的主要反應是：
SiO₂+2C═Si+2CO↑ Si+3HCl═SiHCl₃+H₂
①生成粗硅的反應中產物為CO而不是CO₂，原因是

．
②在流化床反應的產物中，SiHCl₃大約占85%，還有SiCl₄、SiH₂Cl₂、SiH₃Cl等，有關物質的沸點數據如下表：

物質	Si	SiCl₄	SiHCl₃	SiH₂Cl₂	SiH₃Cl	HCl	SiH₄
沸點/℃	2355	57.6	31.8	8.2	-30.4	-84.9	-111.9

提純SiHCl₃的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和蒸餾，其中冷凝的溫度最好控制在

（填序號）．
A.8.2℃B．大于31.8℃C．略小于31.8℃D．-84.9℃
③還原爐中發生的反應方程式

．

考點：硅和二氧化硅

專題：碳族元素

分析：（1）玻璃中的二氧化硅與NaOH反應，而Fe與NaOH不反應；
（2）石英砂主要成分為二氧化硅，二氧化硅和碳在高溫的條件下反應生成碳化硅和一氧化碳；碳化硅又稱金剛砂，其晶體結構與金剛石相似；
（3）①原料中碳是過量，二氧化碳和碳高溫反應生成一氧化碳；
②分析數據，結合蒸餾原理分析控制沸點分離物質；
③還原爐中SiHCl₃和氫氣發生反應制得純硅；

解答： 解：（1）玻璃中的二氧化硅與NaOH反應，而Fe與NaOH不反應，涉及的反應為SiO₂+2NaOH

△

Na₂SiO₃+H₂O，故答案為：SiO₂+2NaOH

△

Na₂SiO₃+H₂O；
（2）石英砂的主要成分是二氧化硅，在反應中生成碳化硅，反應為：SiO₂+3C

高溫

SiC+2CO↑，碳化硅又稱金剛砂，其晶體結構與金剛石相似，
故答案為：SiO₂+3C

高溫

SiC+2CO↑；金剛砂；金剛石；
（3）①因為反應中要保證C是過量的，才能保證二氧化硅中的Si能夠完全被還原出來，過量的C的環境下，有二氧化碳也會被還原成一氧化碳；
故答案為：過量的C的環境下二姨太被還原為一氧化碳；
②利用沸點的不同提純SiHCl₃屬于蒸餾，SiHCl₃（沸點33.0℃）中含有少量SiCl₄（沸點57.6℃）和HCl（沸點-84.7℃），由于沸點差別較大，可以通過精餾（或蒸餾）除去雜質，依據圖表數據分析可知，溫度應控制在略小于31.8℃；
故答案為：C；
③還原爐中SiHCl₃和氫氣發生反應制得純硅，SiHCl₃+H₂

高溫

Si+3HCl，
故答案為：SiHCl₃+H₂

高溫

Si+3HCl

點評：本題考查了實驗方案設計的有關知識，側重考查了硅及其化合物的有關知識，注意粗硅的提純反應原理，題目難度中等．

練習冊系列答案

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科目：高中化學 來源： 題型：

已知W、X、Y、Z為短周期元素，它們的原子半徑依次增大，W與Z、X和Y分別同主族，Y、Z同周期．Z能與X形成兩種常見的離子化合物，離子個數比均為2：1．下列說法錯誤的是（　　）

A、Y、Z、X、W的原子序數依次減小

B、W與X可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物

C、由W、X、Y、Z四種元素組成的常見化合物一定顯酸性

D、X的簡單氫化物的沸點低于Y的簡單氫化物的沸點

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科目：高中化學 來源： 題型：

X、Y、Z、W都是中學化學常見的物質，其中X、Y、Z均含有同一種元素．在一定條件下相互轉化的關系如圖所示（部分反應中的H₂O已略去）．請按要求回答下列問題：
（1）若X可用于自來水消毒，W為金屬單質，且W是用量最大、用途最廣的金屬，若加熱蒸干Y的溶液沒有得到Y的鹽，則反應③的離子方程式為

．
（2）若X常用作制冷劑，Y和W為空氣的主要成分，則反應③的化學方程式為 4NH₃+6NO=5N₂+6H₂O．
（3）若W為氯堿工業的重要產品，Y有兩性，反應③的離子方程式可以是

．通過氯堿工業制取W的化學方程式為

．
（4）若X、Z、W都是常見氣體，Z是形成酸雨的主要氣體，則反應③的化學方程式為

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

中國環境監測總站數據顯示，顆粒物（PM_2.5等）是連續霧霾過程影響空氣質量最顯著的污染物，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等．因此，對PM_2.5、SO₂、NOx等進行研究具有重要意義．請回答：
（1）將PM_2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣．若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其平均濃度如下表：

離子	K⁺	Na⁺	NH₄⁺	SO₄^2-	NO₃^-	Cl^-
濃度（mol/L）	4×10^-6	6×10^-6	2×10^-5	4×10^-5	3×10^-5	2×10^-5

根據表中數據計算PM_2.5待測試樣的pH=

．
（2）NO_x是汽車尾氣的主要污染物之一．汽車發動機工作時會引發N₂和O₂反應，其能量變化示意圖如圖1：

①N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）△H=

．
②汽車汽油不完全燃燒時還產生CO，有人設想按下列反應除去CO：
2CO（g）═2C（s）+O₂（g），已知該反應的△H＞0，該設想能否實現？

．你的依據是

．
（3）碘循環工藝不僅能吸收SO₂降低環境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如圖2：
①用化學平衡移動原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H₂的目的是

．
②用吸收H₂后的稀土儲氫合金作為電池負極材料（用MH表示），NiO（OH）作為電池正極材料，KOH溶液作為電解質溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池．電池充放電時的總反應為：Ni（OH）₂+M

充電

放電

NiO（OH）+MH，電池放電時，負極電極反應式為

；充電完成時，全部轉化為NiO（OH），若繼續充電，將在一個電極產生O₂，O₂擴散到另一個電極發生電極反應被消耗，從而避免產生的氣體引起電池爆炸，此時，陰極電極反應式為

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

合成氨對農業生產及國防建設均具有重要意義．
N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ/mol
（1）在恒溫恒容密閉容器中進行的合成氨反應，當反應達到平衡時

（填序號）．
a．混合氣體的壓強不再發生變化
b．反應物不再轉化為生成物
c．v正（N₂）=3v逆（H₂）
d．2v（N₂）=v（NH₃）
e．三種物質的濃度比恰好等于化學方程式中各物質的化學計量數之比
（2）在恒溫恒容的密閉容器中，合成氨反應的各物質濃度變化曲線如圖所示．請回答下列問題：
①表示N₂ 的濃度變化的曲線是

（選填曲線代號“A”、“B”或“C”）．
②前25min內，用H₂ 的濃度變化表示的化學反應平均速率是

mol/（L?min）．
③在25min末反應剛好達到平衡，則該溫度下反應2NH₃（g）?N₂（g）+3H₂（g）的平衡常數K=

．
（3）在第25min末，保持其它條件不變，若升高反應溫度并設法保持該溫度不變，在第35min末再次達到平衡．平衡移動過程中H₂濃度變化了1.5mol/L，請你在圖中畫出第25min～40min NH₃濃度變化曲線．
（4）在一定溫度下，將1mol N₂和2mol H₂混合置于體積不變的密閉容器中發生反應，達到平衡狀態時，測得N₂的轉化率α₁，NH₃體積分數為φ₁．此時向該容器中再通入一定量的H₂，一段時間后再次達到平衡，測得N₂的轉化率α₂，NH₃體積分數為φ₂，則α₂

α₁（填序號）、φ₂

φ₁（填序號）．
a．大于 b．小于 c．等于 d．以上均有可能．

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科目：高中化學 來源： 題型：

自然界中往往存在許多有趣也十分有意義的現象，下表列出了若干化合物的結構簡式、化學式、相對分子質量和沸點．

結構簡式	化學式	相對分子質量	沸點/℃
（1）H-OH	H₂O	18	100
（2）CH₃-OH	CH₄O	32	64
（3）CH₃CH₂OH	C₂H₆O	46	78
（4）CH₃COOH	C₂H₄O₂	60	118
（5）CH₃-O-CH₃	C₂H₆O	58	56
（6）CH₃CH₂CH₂OH	C₃H₈O	60	97
（7）CH₃CH₂OCH₃	C₃H₈O	60	11

它們的沸點說明什么問題？

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科目：高中化學 來源： 題型：

某課外活動小組利用下列裝置迅速制備少量氯氣．提供的試劑有：濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體．（2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O）試回答：
（1）裝置H中盛放的試劑是

．
（2）尾氣處理時關閉彈簧夾a和彈簧夾

，打開彈簧夾

．
（3）處理尾氣時，發生反應的化學方程式是

．
（4）此反應不需要加熱，而且對鹽酸的濃度要求不高．此反應中的氧化劑是

，
若參加反應的氧化劑的物質的量是1mol，則產生的氯氣在標準狀況下的體積為

，被氧化的還原劑的物質的量為

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

用“＞”或“＜”回答下列問題：
（1）酸性：H₂CO₃

H₂SiO₃，H₂SiO₃

H₃PO₄
（2）堿性：Ca（OH）₂

Mg（OH）₂，Mg（OH）₂

Al（OH）₃
（3）氣態氫化物穩定性：H₂O

H₂S，H₂S

HCl
（4）還原性：H₂O

H₂S，H₂S

HCl
（5）酸性：H₂SO₄

H₂SO₃，HClO₄

HClO
從以上答案中可以歸納出：
①元素的非金屬性越強，其對應最高氧化物水化物的酸性越

；
②元素的金屬性越強，其對應最高氧化物水化物的堿性越

；
③元素的

性越強，其對應氣態氫化物的穩定性越

；
④非金屬性越強的元素生成的氣態氫化物，其還原性越

；
⑤同種非金屬元素形成的含氧酸，其成酸元素價態越高，其酸性也越

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

下列有關實驗現象的描述，正確的是（　　）

A、在盛有苯的試管中加入幾滴酸性KMnO₄溶液，可觀察到紫色褪去

B、向雞蛋清溶液中滴加飽和CuSO₄溶液，有固體析出，再加入足量蒸餾水，固體可以重新溶解

C、用燈光照射盛有CH₄與Cl₂（體積比1：4）的集氣瓶后，可觀察到瓶內壁附有液態物質

D、將紅熱的銅絲迅速插入乙醇中，可觀察到銅絲表面變黑，反復多次，并能聞到香味

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