題目列表(包括答案和解析)
硅單質及其化合物應用范圍很廣.三氯硅烷(SiHCl3)還原法是目前工業制高純度硅的主要方法,生產過程如下圖:
根據題意完成下列備題:
1.硅在元素周期表的位置________,其最外層有________種能量不同的電子.
2.硅的氣態氫化物為SiH4,其空間構型為________;三氯硅烷中某些元素最高價氧化物對應水化物的酸性________>________(填化學式).
3.寫出三氯硅烷與氫氣反應的化學反應方程式:________.
4.自然界中硅酸鹽種類多,結構復雜,通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成.如正長石(KALSi3O8),氧化物形式為:________.
碳、硅、鋁都是常見的還原性單質;
(1)碳、硅、鋁對應的裊化物中既能與鹽酸反應,又能與NaOH溶液反應的是________.(填化學式).
(2)工業上制取純硅涉及以下三個反應:
①SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
②Si(粗)+2Cl2SiCl4
③SiCl4+2H2Si(純)+4HCl
其中屬于置換反應的有________;反應①、②、③的反應物中有C、H2、Cl2、SiO2,按照某種物質分類標準,它們中有一種物質與其他三種物質明顯不同,該物質為________,寫出分類的依據________(只需寫出一種分類方法).
(3)碳、鋁均能還原鐵的氧化物.為確定混合物(含FeO、Fe2Os)的組成,現進行如下實驗:
①取一定質量混合物與足量炭粉共熱,只收集到CO氣體m mol;
②取與①相同質量的混合物與足量鋁進行鋁熱法煉鐵,得到單質鐵n mol則混合物中FeO的物質的量分數是________(用m/n表示).
原電池、電解(電鍍)池是化學反應利用方面的典型事例,體現出能量之間的轉換,受到越來越多的關注。按要求回答下列各個問題。
(1)南昌大學最近研發出一種新型納米鋰電池,已躋身國內領先地位。鋰離子電池的正極材料是鋰過渡金屬氧化物(例如LiCoO2)混以一定量的導電添加物(例如C)構成的混合導體,負極材料是可插入鋰的碳負極。兩極的電極反應式:
負極: 正極:
。
充、放電時電池中的變化簡單表示為: (a、b、c、d表示充放電過程)。其中表示充電時陰極發生變化的過程是 (填a、b、c、d),判斷理由是 。
(2)在正負極之間是固體電解質。固體電解質又稱離子導體,在一定溫度范圍內具有很強的導電性。固體電解質雖然是固體,但卻像電解質溶液一樣為離子的導電載體。下列物質能作為固體電解質的是 (填編號)。
①特種鋼;②硝酸鉀晶體;③銀;④高純度硅。
(3)實驗室中用該類電池在鐵棒上鍍銅,當有lmol電子發生轉移時,則正極產生物質的質量為 g。
(4)為了使產品更耐腐蝕和美觀,通常采用電鍍的方式,但隨之而來的是污染問題。某電鍍廠處理有氰電鍍的廢水時,用Ti02作催化劑,用NaCl0將CN-離子氧化成CNO-,CNO-在酸性條件下繼續被NaClO氧化成N2和C02;用如圖裝置實驗,通過測定二氧化碳的量確定CN-的含量。將濃縮后含CN-離子200mL的污水與過量NaClO溶液的混合液,倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關閉活塞。
①甲中反應的離子方程式為_____________
②乙中除生成N2和C02外,還有HCl及副產物Cl2等。在上述裝置中HCl和C12是如何被除掉的?______。
③實驗后得到0.4吧沉淀,則濃縮后的污水中CN-的含量為 g/L。
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