硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是 。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有 。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为 ;碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为 。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。
请回答下列问题:
(1)N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 … |
In/kJ.mol-1 578 1817 2745 11578 … |
则该元素是 (填写元素符号)。
(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是 ,Ge的最高价氯化物分子式是 ,该元素可能的性质或应用有 ;
A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
(3)关于化合物,下列叙述正确的有
A.分子间可形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个σ键和1个π键
D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
(4)NaF的熔点 的熔点(填>、=或<),其原因是 。
可降解聚合物P的合成路线如下:
已知:
(1)A的含氧官能团名称是 。
(2)羧酸a的电离方程是 。
(3)B→C的化学方程式是 。
(4)化合物D苯环上的一氯代物有2种,D的结构简式是 。
(5)E→F中反应①和②的反应类型分别是 。
(6)F的结构简式是 。
(7)聚合物P的结构简式是 。
废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co,工艺流程简图如下:
(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液,阴极主要的电极反应为 ;
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是Fe(OH)3,回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的 ;
(3)溶液I的主要成分是NH4Cl,洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是 ;
(4)将Co2O3还原成Co粉的化学方程式为 。
卤族元素包括F、Cl、Br等。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。
(4)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是 。
聚酰胺—66常用于生产帐篷、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物,可利用下列路线合成:
(1)能与银氨溶液反应的B的同分异构体的结构简式为 ,
(2)D的结构简式为 ,①的反应类型为 ,
(3)为检验D中的官能团,所用试剂包括NaOH水溶液及 ,
(4)由F和G生成H的反应方程式为 。