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(10分)工业生产粗硅的反应有: SiO2+2C Si(粗)+2CO↑;SiO2...

(10分)工业生产粗硅的反应有:

SiO2+2C 说明: 6ec8aac122bd4f6eSi(粗)+2CO↑;SiO2+3C 说明: 6ec8aac122bd4f6e SiC+2CO↑。

(1)若产品中粗硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1,则参加反应的C 和SiO2的质量比为______________。

(2)粗硅进一步制备纯硅的原理如下:

Si(粗)+2Cl2(g) 说明: 6ec8aac122bd4f6eSiCl4(l);     SiCl4+2H2 说明: 6ec8aac122bd4f6eSi(纯)+4HCl。

       若上述反应中Si(粗)和SiCl4的利用率均为80%,制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC,则生产25.2吨纯硅需纯度为75%石英砂_______________吨。

(3)工业上还可以通过如下图所示的流程制取纯硅:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

若反应①为:Si(粗)+3HCl(g)说明: 6ec8aac122bd4f6eSiHCl3(l)+H2(g);

            则反应②的化学方程式为 ___________________________________ 。

假设每一轮次生产过程中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率为α1,反应②中H2的利用率为α2,,若制备1mol纯硅,在第二轮次的生产中,现补充投入HCl和H2的物质的量之比是5∶1。则α1与α2的代数关系式为 ____________________________。

 

(10分) (1)1∶2(2分) (2)125t(3分) (3)SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl (2分)  5α1= 3α2 + 2α1α2 (3分) 【解析】
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考点分析:
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(14分)已知①R—X+NaCN     R—CN+NaX;

②R—CN+H2O说明: 6ec8aac122bd4f6eR—COOH

某高效、低毒的农药K的合成路线如下:(部分无机物已省略)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)C→D的反应类型 _________________ ;

(2)A的结构简式____________________ ;

(3)写出G→ H反应的化学方程式_____________________________________ ;

(4)M的同分异构体有多种,写出具有下列性质的同分异构体的结构简式:_________________;

①能与FeCl3溶液发生显色反应 

②能发生银镜反应

③核磁共振氢谱有四个峰

(5)写出由说明: 6ec8aac122bd4f6e制备高分子化合物说明: 6ec8aac122bd4f6e的合成路线流程图(无机试剂任选)。

合成路线流程图示例如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(12分)高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,原理为:

3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O

Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH

主要的生产流程如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)写出反应①的离子方程式_____________________________。

(2)流程图中“转化”是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) _________ Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。

(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;

图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①工业生产中最佳温度为_______℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为_______。

②若NaClO加入过量,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式:

 ____________________________________________________。

若Fe(NO3)3加入过量,在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4,此反应的离子方程式:____________________________________。

(4)K2FeO4 在水溶液中易水【解析】
4FeO42—+10H2O说明: 6ec8aac122bd4f6e4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用_______溶液(填序号)。

A.H2O   B.CH3COONa、异丙醇   C.NH4Cl、异丙醇   D.Fe(NO3)3、异丙醇

 

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(10分)二甲基亚砜有消炎止痛、镇静等作用。甲醇和硫化氢在γ-Al2O3催化剂作用下生成甲硫醚(CH3—S—CH3),甲硫醚再与NO2反应制取二甲基亚砜 (说明: 6ec8aac122bd4f6e ),有关反应如下:

反应① 2CH3OH(l)+H2S(g)=(CH3)2S(l) +2H2O(l)  △H=―akJ·mol-1

反应② (CH3)2S(l)+NO2(g)=(CH3)2SO(l)+NO(g)   △H=-bkJ··mol-1

反应③ 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)                 △H=-ckJ·mol-1

(1)写出用甲硫醚直接和氧气反应制取二甲基亚砜的热化学反应方程式

     ___________________________________________________,

说明: 6ec8aac122bd4f6e(2)能说明反应2CH3OH(l)+H2S(g)      (CH3)2S(l) +2H2O(l)达平衡状态的是____________ 。

A. v(CH3OH) = 2v(H2S)                   

B. 恒容容器中,体系的压强不再改变

C. 恒容容器中,体系中气体的密度不再改变

D. 恒容容器中,气体的摩尔质量不再改变

(3)反应③在一定条件下可达到平衡,则此条件下该反应平衡常数表达式K= ____________________。

(4)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备方法有以下两种。

     方法一:4NO2(g)+O2(g) =2N2O5(g); △H=-56.76 KJ·mol-1

常温下,该反应能逆向自发进行,则逆向反应的△S __________ 0(填“>、<”或“=”)

方法二:用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5。工作原理如下图:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

硼氢化钠燃料电池的正极反应式________________________。

 

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(8分)化合物G是冶炼某常见金属的原料,工业上提取G的流程如下图所示(已知晶体E的焰色反应呈黄色):

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 溶液A为 _____________溶液(用化学式表示,下同),赤泥浆C的主要成分有_____________ ,

(2)操作Ⅰ为_____________;操作Ⅱ为_____________ ,

(3)写出由B生产F的离子方程式为 _________________________________

(4)苛化试剂与E溶液反应生成溶液A,则苛化试剂是_____________ ,该工艺的优点是_____________(答一条,合理即可)。

 

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(12分)实验室常用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸的方法来制备氯气。某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气。供选用的实验试剂及装置如下(部分导管、蒸馏水略):

 说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式_________________________。

(2)下列装置组合最合理的是__________  (填序号,需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理)。

组合

制备装置

净化装置

检验装置/试剂

尾气处理装置

A

⑦/e

B

③、⑥

⑧/g

C

⑤/e

D

④、⑥

⑧/g

(3)尾气经处理后仍有较多气体排出,其主要原因可用化学方程式表示为:____________ 。

(4)某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好,请你给出两条合适的理由:

①  ___________________________________,②  ___________________________________。

(5)你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一?___________(填“是”或“否”);理由是__________________________________________ 。

 

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