1、专题七碳、硅及其化合物无机非金属材料考点1 碳、硅及其化合物1.2021江苏无锡开学检测改编在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.SiO2SiCl4SiB.FeS2SO2H2SO4C.饱和NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3D.MgCO3MgCl2(aq)Mg2.2020广东惠州第二次调研改编双选下列说法正确的是()A.SiO2为酸性氧化物,其不能与任何酸发生化学反应B.SO2能使品红溶液、溴水褪色,分别说明SO2具有漂白性、还原性C.将AlCl3溶液和Al2(SO4)3溶液分别蒸干和灼烧,最终所得产物均为Al2O3D.反应物和生成物各具有的总能量决定了该反应是放
2、热反应还是吸热反应3.半导体工业中,有一句行话:“从沙滩到用户”,即由SiO2制Si。制取过程中未涉及的化学反应是()A.SiO2+2CSi+2COB.SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OC.Si(粗)+2Cl2SiCl4D.SiCl4+2H2Si+4HCl4.2021吉林长春质检下列有关实验操作、现象及结论描述一定正确的是()选项实验操作及现象结论A用铂丝蘸取某待测液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)待测试液中一定含有钾元素,可能含钠元素B向某无色溶液中通入过量的CO2气体,有白色沉淀产生该溶液中一定含有SiC向品红溶液中通入某气体后,溶液褪色该气体一定是SO2D向NaO
3、H溶液中滴加MgCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加FeCl3溶液产生红褐色沉淀Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度5.2020安徽亳州第二中学模拟,12分 X、Y、Z、W四种化合物均由短周期主族元素组成。其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有如图1所示转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答下列问题:图1(1)Y的电子式是。(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是。(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用如图2所示装置(夹持装置已略去)进行实验,装置中产生白色沉淀,装置中可收集到
4、一种无色气体R。图2装置中反应的化学方程式是,装置中主要反应的化学方程式是。用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的气体R,该化合物的化学式是,所需仪器装置是。 (从图2中选择必要装置,填编号)(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成,该反应的化学方程式是。考点2 无机非金属材料6.2021湖南株洲联考改编化学与社会、科学、技术、环境密切相关。下列说法正确的是()A.“低碳经济”,要求减少CO2的排放,抑制酸雨的形成B.推广使用燃料电池汽车,可减少颗粒物、CO等有害物质的排放C.高纯度的硅广泛用于制作光导纤维,光导
5、纤维遇强碱会“断路”D.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品7.2021湖南常德二中开学考试厉害了,我的国展示了中国探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是()A.为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源B.C919大型客机使用了大量先进复合材料、铝锂合金等,铝锂合金属于金属材料C.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅D.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐8.2021浙江台州模拟化学与
6、人类生产、生活密切相关,下列叙述不正确的是()A.用地沟油制取的生物柴油和从石油炼得的柴油都属于烃类物质B.高铁“复兴号”车厢连接的关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料C.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称,丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物D.中国天眼“FAST”用到的碳化硅是一种新型的无机非金属材料一、选择题(每小题6分,共30分)1.2020江西高三第一次联考下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A检验粗盐溶液中的Cl-取少量粗盐溶液,滴加AgNO3溶液,观察现象B检验碳酸钠将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取待测物灼烧,观察
7、现象C除去MnO2中的炭粉反复灼烧至质量不再变化D检验CO、CO2混合气体将气体依次通过CuO(灼热)、澄清石灰水2.新题型硅及其化合物在生产、生活中有重要的用途,如图所示为制取高纯硅的工艺流程,下列有关说法错误的是()A.反应为Si+3HClSiHCl3+H2B.反应、都是氧化还原反应C.高纯硅用于制作光导纤维D.SiHCl3中Si的杂化方式与晶体硅中Si的杂化方式相同3.新题型2020北京十中期中考试改编双选我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程图如图所示),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法正确的是()A.沉淀池中的反应物共含有六种元素B.过滤得到的“母液”中一定只含有两种
8、溶质C.图中X可能是氨气D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀4.新素材已知草酸(H2C2O4)是一种弱酸,157 升华,170 以上分解可放出CO2和CO;可与酸性KMnO4溶液反应;其钠盐易溶于水,钙盐难溶于水。下列说法正确的是()A.草酸受热产生的气体,用足量的NaOH溶液充分吸收后,可收集得到纯净的COB.草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜,若出现黑色变红色现象,则说明产生的气体中一定有COC.草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,若能产生白色浑浊现象,则说明产生的气体中一定有CO2D.H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O
9、4+2Mn+6H+2Mn2+10CO2+8H2O5.2021四川成都附属实验中学联考用下列装置完成相关实验,合理的是()A.图:验证H2CO3的酸性强于H2SiO3B.图:收集CO2或NH3C.图:分离Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3D.图:分离CH3CH2OH与CH3COOCH2CH3二、非选择题(共45分)6.2021河北石家庄质检,12分草酸晶体(H2C2O42H2O)是一种重要的络合剂,其熔点为101 ,易溶于水,受热脱水,170 以上分解。工业上可利用如图所示原理制备草酸晶体。请回答下列问题:(1)“高压、加热”时的容器不能选用瓷质容器,理由为(用化学方程式表示)。(2)“
10、铅化法”中可循环利用的物质为;一系列操作为。(3)与“钙化法”相比,“铅化法”制备的草酸晶体更纯,但其不足之处为。(4)某同学利用如图装置(部分夹持装置略),探究草酸晶体分解的产物中是否含有CO。ABCDE上述装置依次连接的合理顺序为(按气流方向,用小写字母表示);装置D反应管中盛有的物质是。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是。7.2021四川成都摸底测试,11分碳酸钠是重要的化工原料之一,广泛应用于轻工日化、建材、食品工业等行业。(1)市售碳酸钠中含有氯化钠杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀H2SO4、BaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、AgNO3溶液实验步骤现象取少量样
11、品,加蒸馏水溶解固体完全溶解得到无色澄清溶液有白色沉淀生成静置,(2)用AgNO3标准溶液滴定Cl-(以K2CrO4溶液为指示剂,Ag2CrO4为砖红色沉淀),来测定碳酸钠的纯度。配制样品溶液:称取某碳酸钠样品m g,用容量瓶配制100 mL溶液,定容时,用加蒸馏水至刻度线。配制AgNO3溶液及浓度标定:称取AgNO3晶体8.5 g于烧杯中,用取500 mL水并倒入烧杯中,搅拌摇匀后,转入色试剂瓶,置于暗处、备用。用NaCl标准溶液标定上述AgNO3溶液浓度为b molL-1。滴定样品:取样品溶液20.00 mL于锥形瓶中,加过量稀HNO3,滴入23滴K2CrO4溶液,用AgNO3标准溶液滴定
12、,滴定终点的现象为。重复上述操作三次。四次测定数据如下表:实验序号1234消耗AgNO3溶液体积/mL20.0021.5520.0219.98若在滴定终点读取滴定管刻度时俯视标准液液面,则测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”);样品的纯度为%。8.新素材2021河北石家庄质检,12分一种活性氧食器消毒剂的主要成分是过碳酸钠(xNa2CO3yH2O2)。过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重性质,50 开始分解。某实验小组同学对过碳酸钠的制备、组成与性质进行了探究。(一)过碳酸钠的制备实验室用Na2CO3与稳定剂的混合溶液和5%的H2O2溶液化合制备过碳酸钠,实验装置如图:(1)仪器m的名
13、称为。(2)恒压滴液漏斗盛装的药品是。(3)下列可用作稳定剂的是(填选项字母)。A.FeCl3B.CH3COOHC.Na3PO4D.MnO2(4)为更好地控制反应温度,采用的合适加热方式是。(二)过碳酸钠(xNa2CO3yH2O2)组成的测定(5)采用加热法可测定过碳酸钠(xNa2CO3yH2O2)的组成。称取a g过碳酸钠固体样品,加热至恒重后,冷却,称量固体质量为b g。通过上述数据计算=(用含a、b的代数式表示)。(三)过碳酸钠的性质活性氧食器消毒剂可用于清洗杯盏,使用说明如图所示:使用说明:1.取1瓶盖固体,加入500 mL 80 以上热水。2.切勿封闭容器,避免气体冲出伤人。3.反应
14、放热,注意安全。(6)使用时,需要使用80 以上热水的原因为。(7)使用时会迅速产生大量气泡,实验室检验该气体的方法为。9.10分华为推出了鲲鹏920芯片,组成芯片的核心物质是高纯度硅。一种以石英砂(主要成分为SiO2,还含有铁、铝、锂等元素的氧化物或复盐)为原料同时制备纯硅和金属锂的流程如图所示:已知:LiCl的熔点是605 、沸点是1 382 ;NH4Cl在100 开始分解,337.8 分解完全。回答下列问题:(1)粗硅中常含有副产物SiC,写出反应中生成SiC的化学方程式:。(2)整个制硅过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水能发生剧烈反应,写出该反应的化学方程式:。(3)假设每一轮
15、次制备1 mol纯硅,且生产过程中硅元素没有损失,反应中HCl的利用率为90%,反应中H2的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中,补充HCl和H2的物质的量之比是。(4)试剂X是,操作a为,操作b为。答案专题七碳、硅及其化合物无机非金属材料1.C二氧化硅与盐酸不反应,故A项错误;FeS2煅烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不能生成硫酸,故B项错误;向饱和NaCl溶液中通入氨气和二氧化碳可生成碳酸氢钠固体,碳酸氢钠不稳定,受热分解可生成碳酸钠,故C项正确;MgCO3与盐酸反应可得到MgCl2溶液,电解氯化镁溶液得到氯气、氢气和氢氧化镁沉淀,得不到Mg,故D项错误。2.BDSiO2
16、为酸性氧化物,但能与氢氟酸反应,A项错误。SO2使品红溶液褪色,是因为SO2与品红结合形成了无色物质,体现漂白性;使溴水褪色,是因为发生反应SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,体现还原性,B项正确。将AlCl3溶液蒸干时,HCl挥发,平衡AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl向正反应方向移动并进行完全,灼烧时Al(OH)3分解为Al2O3,但将Al2(SO4)3溶液蒸干时,由于H2SO4难挥发,故最终得到的仍为Al2(SO4)3,C项错误。化学反应是吸热反应还是放热反应,取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小,D项正确。3.B“从沙滩到用户”,即由SiO2制取Si,反应原理
17、是沙子的主要成分二氧化硅与焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳,得到粗硅;粗硅与氯气在加热条件下反应生成四氯化硅;氢气与四氯化硅在高温下反应生成硅和氯化氢,得到纯硅。制取过程中未涉及B选项中的化学反应,故B符合题意。4.A钠元素焰色反应呈黄色,蓝色钴玻璃能滤去钠的黄光,消除对钾元素焰色(紫色)的干扰,A项正确。通入过量的CO2气体,产生白色沉淀,则溶液中也可能含有Al,发生反应:Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC,B项错误。能使品红溶液褪色的气体,可能是SO2,也可能是具有强氧化性的Cl2、O3等,C项错误。当滴加MgCl2溶液较少,OH-有剩余时,再滴加FeCl3溶液,Fe3+直接与OH
18、-结合生成Fe(OH)3沉淀,不会发生Mg(OH)2向Fe(OH)3的转化,故不能比较两者的溶解度大小,D项错误。5.(1)Na+H-(1分)(2)HC+OH-C+H2O(2分)(3)Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O(或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2+2H2O)(2分)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(2分)H2O2(1分)、(2分)(4)2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3(2分)【解析】X、Y、Z的焰色反应均为黄色,说明三者均为含钠元素的化合物。X含有四种元素,在加热条件下能生成Z,这四种化合物均由短周期主族元素
19、组成,且W为无色无味的气体,可推知X是NaHCO3,则Z是Na2CO3,W是CO2,Y是NaOH。(1)结合以上分析可知,Y为NaOH,NaOH属于离子化合物,电子式是Na+H-。(2)碳酸氢钠与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,离子方程式是HC+OH-C+H2O。 (3)X所含的四种元素为Na、H、C、O,利用元素之间组成的化合物进行实验,装置中产生白色沉淀,结合题给条件及题图2可知装置中反应生成二氧化碳,装置中反应生成气体R,R应为二氧化碳与过氧化钠反应生成的氧气。装置除去氧气中混有的二氧化碳,装置干燥氧气,装置中收集的气体是氧气。因此装置中的固体反应物是碳酸钠或碳酸氢钠,发生的反应是Na2CO
20、3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2+2H2O;装置中的物质是Na2O2,主要反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2。过氧化氢在二氧化锰作催化剂的情况下,可以分解产生氧气,反应需要装置(气体发生装置)、(干燥装置)、(收集装置)。 (4)Z溶液是碳酸钠溶液,其和氯气反应生成的具有漂白、消毒作用的物质是 NaClO,除此以外,生成物还有碳酸氢钠和氯化钠,因此该反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2ONaClO+NaCl+2NaHCO3。6.B“低碳经济”,要求减少CO2的排放,目的是减缓温室效应,故A项错误;推
21、广使用燃料电池汽车,可以减少化石燃料的燃烧,进而可以减少CO及固体颗粒物等的排放,故B项正确;高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,二氧化硅与强碱可反应,光导纤维遇强碱会“断路”,故C项错误;水泥、玻璃、青花瓷属于传统的硅酸盐工业产品,水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅,不属于硅酸盐材料,故D项错误。7.B电能不属于一次能源,属于二次能源,故A错误;铝锂合金属于金属材料,故B正确;二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光缆的主要原料,故C错误;高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料,其主要成分不是硅酸盐,故D错误。8.A用地沟油制取的生物柴油属于酯类物质,从石油炼得的柴油属于烃类物质,A项错误;四氟乙烯发
22、生加成聚合反应生成的聚四氟乙烯属于高分子化合物,B项正确;丝绸的主要成分是蛋白质,蛋白质属于天然高分子化合物,C项正确;碳化硅属于新型的无机非金属材料,D项正确。1.C粗盐溶液中含有硫酸根离子等,滴加AgNO3溶液,会生成微溶于水的硫酸银沉淀,干扰粗盐溶液中Cl-的检验,故A项错误;将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取待测物灼烧,观察现象,火焰呈黄色,只能证明待测物中含有钠元素,不能证明待测物含有碳酸根离子,故B项错误;炭粉在空气中燃烧生成二氧化碳气体,反复灼烧至质量不再变化,可以除去MnO2中的炭粉,故C项正确;将气体通过CuO(灼热)时,CO会被氧化为二氧化碳,不能检验原混合气体中是否存在二
23、氧化碳,故D项错误。2.C根据题图可知,反应、分别为SiO2+2CSi+2CO、Si+3HClSiHCl3+H2、SiHCl3+H2Si+3HCl,反应、均为氧化还原反应,A项、B项正确;高纯硅常用于制作芯片等,SiO2用于制作光导纤维,C项错误;SiHCl3中Si与晶体硅中Si均为sp3杂化,D项正确。3.AD沉淀池中的反应物是氯化钠、氨气、二氧化碳和水,所以含有Na、Cl、N、H、C、O六种元素,故A项正确;过滤得到的“母液”中含有的溶质有碳酸氢钠、氯化铵,还可能含有过量的氯化钠,故B项错误;碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以X是二氧化碳,故C项错误;氨气的水溶液显碱性,能更好地吸
24、收二氧化碳,更多地析出沉淀,故D项正确。4.D根据题干信息可知,在草酸受热产生的气体中会含有分解所产生的CO2和CO,也会含有其升华所产生的草酸蒸气。产生的气体用足量的NaOH溶液吸收后,除去了CO2及草酸蒸气,但引入了水蒸气,A项错误;由于受热产生的气体中含有草酸蒸气,且草酸具有强还原性,所以氧化铜被还原也有可能是草酸作用的结果,不能由此确定一定存在CO,B项错误;由于受热产生的气体中含有草酸蒸气,又草酸钙同样难溶于水,所以形成的沉淀有可能是草酸钙沉淀,C项错误;草酸具有还原性,能与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色,反应的离子方程式为5H2C2O4+2Mn+6H+2Mn2+10CO2+8H2
25、O,D项正确。5.B生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢也能与硅酸钠反应产生硅酸沉淀,A项错误;氨气的密度比空气的小,二氧化碳的密度比空气的大,则气体长导管进短导管出收集二氧化碳,气体短导管进长导管出收集氨气,B项正确;Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3不互溶,应用分液法分离,C项错误;CH3CH2OH与CH3COOCH2CH3互溶,不能用分液法分离,应用蒸馏法分离,D项错误。6.(1)2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O(2分)(2)硫酸铅或PbSO4(1分)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(2分,全部写对得2分,部分写对得1分)(3)铅为重金属,会产生污染(2分)(4)adefg(或g
26、f)bch(2分)CuO(1分)D中黑色粉末变为红色,B中澄清石灰水变浑浊(2分)【解析】(1)瓷质容器的主要成分为SiO2,在“高压、加热”时能与NaOH反应,其化学方程式为2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O。(2)结合图示流程可知“铅化法”中草酸铅经硫酸酸浸所得滤渣2为PbSO4,则“铅化法”中可循环利用的物质为PbSO4;草酸溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到草酸晶体。(3)“铅化法”虽然制得的草酸晶体更纯,但其不足之处是该流程中涉及重金属盐PbSO4,会产生铅污染。(4)可用CuO和澄清石灰水共同检验CO,则装置D反应管中盛有的物质为CuO。足量碱石灰可除去草酸晶体分解产生的
27、CO2气体和H2O,剩余气体和D中CuO反应,生成的气体经澄清石灰水检验,过量的气体可用排水法收集,则装置依次连接的合理顺序为adefg(或gf)bch。实验中若看到D中黑色粉末变为红色,B中澄清石灰水变浑浊,则可证明草酸晶体的分解产物中含有CO。7.(1)加入过量Ca(NO3)2溶液(1分)取上层清液,滴入AgNO3溶液(1分)有白色沉淀生成(1分)(2)胶头滴管(1分)量筒(1 分)棕(1分)滴入最后一滴AgNO3标准溶液,出现砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失(2分)偏高(1分)(2分)【解析】(1)检验碳酸钠中含有氯化钠杂质,可利用反应Ag+Cl-AgCl进行检验,所用试剂为AgN
28、O3溶液,AgNO3溶液与Na2CO3、NaCl均能反应生成白色沉淀,故检验前需先使C转化为沉淀,然后取上层清液检验Cl-,而BaCl2溶液会引入Cl-干扰检验,故为加入过量Ca(NO3)2溶液以使C完全转化为CaCO3沉淀;为静置,取上层清液滴加AgNO3溶液,现象为有白色沉淀生成。(2)用容量瓶配制溶液,定容时要用胶头滴管加蒸馏水至刻度线。溶解AgNO3晶体时,用量筒量取一定量的蒸馏水倒入烧杯中;由于AgNO3见光易分解,应将AgNO3溶液放置于棕色试剂瓶中避光保存。滴定时,先加过量稀硝酸酸化,排除C的干扰,然后滴入23滴K2CrO4溶液,用标准AgNO3溶液进行滴定,滴定终点的现象为:滴
29、入最后一滴AgNO3标准溶液,出现砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失;滴定终点读取滴定管刻度时俯视标准液液面,会造成读数偏小,测得的氯化钠质量偏小,则测得样品中碳酸钠质量偏大,测定结果偏高;实验2误差较大,数据舍去,实验1、3、4消耗AgNO3溶液的平均体积为20.00 mL,根据反应:Ag+Cl-AgCl,得n(Cl-)=n(Ag+)=20.0010-3b mol,则m g样品中n(NaCl)=20.0010-3b mol,其质量为20.0010-3b558.5 g=5.85b g,从而可计算碳酸钠的纯度为100%=%。8.(1)球形冷凝管(1分)(2)5%的H2O2溶液(2分)(3)C
30、(2分)(4)水浴加热(1分)(5)(2分)(6)加速过碳酸钠分解(答案合理即可)(2分)(7)用带火星的木条检验,若木条复燃,则证明该气体为O2(2分)【解析】(1)结合图示装置可知仪器m为球形冷凝管。(2)由于H2O2易分解,图示三颈烧瓶中应盛装Na2CO3与稳定剂的混合溶液,恒压滴液漏斗中应盛装5%的H2O2溶液。(3)FeCl3、MnO2均能催化H2O2分解,FeCl3、CH3COOH均能与Na2CO3反应,故只有Na3PO4可作稳定剂,C项正确。(4)由于在50 时过碳酸钠开始分解,故实验中温度不宜超过50 ,为了便于控制反应温度,可用水浴法加热。(5)过碳酸钠受热完全分解所得固体为
31、Na2CO3,根据xNa2CO3yH2O2xNa2CO3106x+34y106xa gb g可得=,=。(6)使用过碳酸钠时,用80 以上的热水能促进过碳酸钠的分解。(7)过碳酸钠在使用时会迅速产生大量的气泡,其成分为O2,在实验室可使用带火星的木条检验O2,若木条复燃,则说明该气体为O2。9.(1)SiO2+3CSiC+2CO(2分)(2)SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl(2分)(3)51(2分)(4)氨水(2分)过滤(1分)加热(1分)【解析】(1)由题图可知副反应的反应物为二氧化硅、焦炭,生成物为碳化硅、一氧化碳,化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO。(2)SiHC
32、l3遇水剧烈反应,化学方程式为SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl。(3)由题意可知,反应为Si+ 3HCl SiHCl3+ H2,反应为SiHCl3+H2Si+3HCl。根据上述化学方程式,可知制备1 mol纯硅,能产生3 mol HCl,但反应中HCl的利用率是90%,因此第二轮次生产中需要增加(-3) mol HCl。制备1 mol纯硅能产生1 mol H2,但反应中H2的利用率为93.75%,因此第二轮次生产中需增加(-1) mol H2,因此,第二轮次生产中补充HCl 和H2的物质的量之比为(-3)(-1)=51。(4)分析流程图可知,加入试剂X后过滤得到含氯化铵、氯化锂的溶液和氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,可以推断试剂X是氨水,操作a是过滤;根据“LiCl的熔点是605 、沸点是1 382 ;NH4Cl在100 开始分解,337.8 分解完全”可知分离LiCl和NH4Cl的固体混合物应用加热法,操作b是加热。
