初中化学 |
【题文】（9分）某工厂需要200kg氢气制备高纯度硅（SiCl4 + 2H2 Si +4HCl）。若用电解水的方法制取这些氢气，请计算： （
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【题文】（9分）某工厂需要200kg氢气制备高纯度硅（SiCl4 + 2H2 Si +4HCl）。若用电解水的方法制取这些氢气，请计算： （1）需消耗水的质量是多少千克？ （2）能制备多少千克硅？
试题答案：
【答案】1800kg     1400kg
试题解析 ：
【解析】试题分析：根据化学方程式：2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑中氢气与水的质量关系，即可求出水的质量，再根据化学方程式：SiCl4 + 2H2高温Si +4HCl中氢气与硅的质量关系，便可算出硅的质量解：设水的质量为x2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑4X      200 kg36:4=x：200 kg      x=1800kg设硅的质量为ySiCl4 + 2H2高温Si +4HCl28200 kg  y4：28="200" kg ：y     y=1400kg考点：根据化学方程式进行计算
【解析】试题分析：根据化学方程式：2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑中氢气与水的质量关系，即可求出水的质量，再根据化学方程式：SiCl4 + 2H2高温Si +4HCl中氢气与硅的质量关系，便可算出硅的质量解：设水的质量为x2H2O 通电2H2↑+ O2 ↑4X      200 kg36:4=x：200 kg      x=1800kg设硅的质量为ySiCl4 + 2H2高温Si +4HCl28200 kg  y4：28="200" kg ：y     y=1400kg考点：根据化学方程式进行计算
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& 硅和二氧化硅知识点 & “硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．...”习题详情
138位同学学习过此题，做题成功率85.5%
硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．请回答下列有关问题：（1）硅原子的结构示意图：&；（2）下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是D&；①长江三峡水泥大坝②石英光导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃⑤硅太阳能电池A．①②③B．③④⑤C．②③④D．①③④（3）常温下，SiCl4为液态，沸点为57.6℃，在空气中冒白雾．制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质，若要得到高纯度SiCl4，应采用的方法是干燥条件下蒸馏&；用化学方程式及必要文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因：SiCl4+3H2O═H2SiO3+4HCl&；（4）工业上可用SiCl4（g）制备高温结构陶瓷氮化硅，其反应方程式为：3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）高温&Si3N4（s）+12HCl（g）；△H=akJomol（a＜0）①该反应的平衡常数表达式K=C12(HCl)C3(SiCl4)C2(N2)C6(H2)&；②在密闭恒容容器中，能表示上述反应达到平衡状态的是AC&；A.3v逆（N2）=v正（H2）&&&&& B．v正（HCl）=4v正（SiCl4）C．混合气体密度保持不变&&&&& D．c（N2）：c（H2）：c（HCl）=1：3：6③在某条件下达到平衡时，H2与HCl物质的量之比为m：n；保持其他条件不变，降低温度达到新平衡时，H2与HCl物质的量之比＜&m：n（填“＞”“=”或“＜”）．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：2013-南昌一模
分析与解答
揭秘难题真相，上天天练！
习题“硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．请回答下列有关问题：（1）硅原子的结构示意图：____；（2）下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是____；①长江三峡水泥大坝②石英光导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃⑤硅太阳能...”的分析与解答如下所示：
（1）硅原子核内质子数=电子数=14；（2）陶瓷、玻璃、水泥等都是硅酸盐产品；（3）SiCl4沸点低，可用蒸馏分离，SiCl4易水解；（4）①依据平衡常数概念写出反应的平衡常数计算式；②可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等（同种物质）或正逆反应速率之比等于系数之比（不同物质），平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化，由此衍生的一些物理量不变；③该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，H2的物质的量减小，HCl的物质的量物质的量增大．
解：（1）硅原子的结构示意图：，故答案为：；（2）①长江三峡水泥大坝是硅酸盐，故①正确；②石英光导纤维的成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故②错误；③陶瓷坩埚是硅酸盐，故③正确；④普通玻璃是硅酸盐，故④正确；⑤硅太阳能电池的成分是硅单质，不是硅酸盐，故⑤错误；故答案为：D；（3）SiCl4沸点低，可用蒸馏分离，SiCl4易水解：SiCl4+3H2O═H2SiO3+4HCl，用在干燥条件下进行，故答案为：干燥条件下蒸馏；SiCl4+3H2O═H2SiO3+4HCl；（4）①依据反应3SiCl4（g）+2N2（g）+6H2（g）高温&Si3N4（s）+12HCl（g）；根据平衡常数的概念，该反应的平衡常数K：c12(HCl)c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2)，故答案为：c12(HCl)c3(SiCl4)c2(N2)c6(H2)；②A.3v逆（N2）=v正（H2），说明达到了平衡状态，故A正确； B．都是正反应方向，故B错误；C．正反应密度减小，密度不变说明达到平衡状态，故C正确；D．反应达到平衡时的浓度与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关，不能确定是否达到平衡，故D错误；故答案为：AC；③该反应正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应移动，到达新平衡，H2的物质的量减小，HCl的物质的量物质的量增大，新平衡H2和HCl的物质的量之比＜mn，故答案为：＜．
本题考查硅及其化合物的性质和化学平衡状态的判断，题目难度不大，本题注意把握化学平衡状态判断的角度，特别是正逆反应速率的关系，为易错点．
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硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．请回答下列有关问题：（1）硅原子的结构示意图：____；（2）下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是____；①长江三峡水泥大坝②石英光导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃...
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经过分析，习题“硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．请回答下列有关问题：（1）硅原子的结构示意图：____；（2）下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是____；①长江三峡水泥大坝②石英光导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃⑤硅太阳能...”主要考察你对“硅和二氧化硅”
等考点的理解。
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硅和二氧化硅
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与“硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．请回答下列有关问题：（1）硅原子的结构示意图：____；（2）下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是____；①长江三峡水泥大坝②石英光导纤维③陶瓷坩埚④普通玻璃⑤硅太阳能...”相似的题目：
不能实现下列物质间直接转化的元素是（　　）单质+O2&氧化物+H2O&酸或碱+NaOH或HCl&盐．硅硫碳钠
下列认识中，正确的是（　　）石英光导纤维，在遇到强碱或氢氟酸时均可能发生“断路”蛋白质和油脂在发生腐败时，均会产生NH3的刺激性气味明矾净水时发生了化学及物理变化，能起到杀菌、消毒的作用塑化剂的基本结构为，因此可以水解成对人体无害的物质
下列叙述中，不正确的是&&&&硅元素在地壳中含量最多水晶、玛瑙的主要成分都是SiO2玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品二氧化硅和大多数硅酸盐的化学性质都很稳定
“硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献．...”的最新评论
该知识点好题
1化学与社会、生产、生活紧切相关．下列说法正确的是（　　）
2硅单质及其化合物应用范围很广．请回答下列问题：（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅．三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式&&&&．②整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式&&&&；H2还原SiHCl3过程中若混O2，可能引起的后果是&&&&．（2）下列有关硅材料的说法正确的是&&&&（填字母）．A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃．取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡．写出实验现象并给予解释&&&&．
3下列关于硅及其化合物的说法，不正确的是（　　）
该知识点易错题
1下列推断正确的是（　　）
2下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（　　）①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料．
3单晶硅是信息产业中重要的基础材料．通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图．相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解；②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；③有关物质的物理常数见下表：
物质&SiCl4&BCl3&AlCl3&FeCl3&PCl5&沸点/℃&57.7&12.8&-&315&-&熔点/℃&-70.0&-107.2&-&-&-&升华温度/℃&-&-&180&300&162&请回答下列问题：（1）写出装置A中发生反应的离子方程式&&&&．（2）装置A中g管的作用是&&&&；装置C中的试剂是&&&&；装置E中的h瓶需要冷却的理由是&&&&．（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是&&&&（填写元素符号）．（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O①滴定前是否要滴加指示剂？&&&&（填“是”或“否”），请说明理由&&&&．②某同学称取5.000g残留物后，经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用1.000×10-2&mol/LKMnO4标准溶液滴定．达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是&&&&．
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熔盐法沉积si制备fe-6.5wt％si薄板研究.pdf76页
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熔盐法沉积si制备fe-6.5wt％si薄板研究
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··········
··········
要 摘 要 本研究首先研究了利用较为经济的熔盐体系进行硅的制备，比较了几种不同制备
硅的方法，从而得出FClNaK．Si02体系的经济、适用、环保等性能。
si02熔盐体系熔点先是上升，在Si02摩尔含量接近5％时出现一个峰值：然后下降，
尔含量7％作为熔点最佳值。同时，试验表明在钼基体上也可以沉积出硅。同时对比得 出该熔盐体系电沉积硅，较以往熔盐电沉积硅有较好的沉积效果和制作成本，同时有
利于环保；较气相沉积法具有步骤简单，操作方便等优点。
描电镜对渗镀层进行观察、检验，确定出合理的熔盐体系组成及温度范围；获得了在
Fe-3wt％Si基体上电沉积硅的最佳工艺条件：T 700。C、i 60
为6％。成功地制得了厚度为8～1609m的渗镀硅层。 通过对渗硅制备Fe．6．5wt％Si薄板的要求分析，确定了扩散退火渗硅条件；于
1050℃下，高温退火30～50rain制备了Fe一6．5wt％Si薄板。
图27表18参79
关键词：Si；熔盐电沉积；Fe一6．5％Si薄板；制备
分类号：TQl53 河北理f‘大学硕十学位论文 Abstract Thistextstudieda
moltensaltsfor of withsome cheap preparationsilicon，compared of concludedthat moltensaltsis
other for silicon，and FCINaK?Si02 cheap， wayspreparation for andSOon．
callbe environment used，useful protection The ofthismoltensalts isstudiedindicatethatfollowedthe meltingpoint system of of molten it Si02，the pointFCINaK―Si02salts，initialstageincreasing
increasing
melting to a andwhen riseto a
andwhen rise descend Si02
5％，getpeak．；then Si02
7％，getvalley； will bechoseat
followedthe of Si02 Si02，the increasing．So increasing meltingpointgradual
7％．Atsametime．siliconCanbe onsiliconsteeland be electrodeposed inthismelts
Can effect andcost low，and very
electrodeposedsystemgetgood ofdepositi
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制造太阳能电池需要高纯度的硅，工业上制高纯硅常用以下反应实现：
①Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g),放热反应
②SiHCl3+H2Si+3HCl
对以上两个反应的下列叙述中，错误的是（&&& ）
A.两个反应都是置换反应&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& B.反应②是放热反应
C.两个反应都是离子反应&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& D.两个反应都是氧化还原反应
解析:①中反应物是②中生成物，①中生成物是②中反应物，①反应和②反应是互为逆向进行的反应，①反应放热，则②反应吸热。同理，若①反应吸热，则②反应放热。两个反应都是置换反应。
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＞＞＞通过电解水制得的氢气可用于电子工业上制备高纯度硅．若要制得0...
通过电解水制得的氢气可用于电子工业上制备高纯度硅．若要制得0.4kg氢气，理论上消耗水的质量是多少？（写出计算过程）
题型：计算题难度：中档来源：不详
试题分析：设理论上消耗水的质量为x，2H2O2H2↑+O2↑ 36&&&&&&& 4x&&&&&& 0.4kg=x="3.6kg" 答：理论上消耗水的质量为3.6kg．点评：本题主要考查学生运用化学方程式进行计算的能力．
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据魔方格专家权威分析，试题“通过电解水制得的氢气可用于电子工业上制备高纯度硅．若要制得0...”主要考查你对&&合成有机高分子材料&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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合成有机高分子材料
定义：有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。有机合成材料的基本性质： 1、聚合物由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 2、合成有机高分子材料的基本性质 ①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。 ②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实，町用于制渔网、降落伞等。 ③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外面的绝缘层等。 ④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。 新型有机合成材料：1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。2、新型自机合成材料的类型①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料； ②隐身材料； ③复合材料等： 有机合成材料对环境的影响：我们应该辩证地认识合成材料的利弊。1、利：a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活；b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能 2、弊：a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等；b．消耗大量石油资源。因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。三大合成材料： （1）塑料①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料制品的性能。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。受热时软化，冷却后硬化，并且可以反复加工的塑料，属于热塑性塑料。热塑性塑料是链状结构的高分子材料。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就不能再用加热的方法使之软化的塑料，属于热固性塑料。热固性塑料是网状结构的高分子材料。如酚醛塑料、脲醛塑料等。 ②几种常见塑料的性能和用途
③塑料具有优良的化学性能。一般塑料对酸、戚等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好，甚至能耐“王水”。等强腐蚀性电解质的腐蚀，被称为“塑料王”。另外塑料还具白良好的透光及防护性能。多数塑料的制品为透明或半透明的，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。 ④塑料代码及回收标志 a.常见塑料名称、代码与对应的缩写代号 b．塑料包装制品回收标志由图形、塑料代码与对应的缩写代号‘组成。其中图形中带三个箭头的等边三角形；0代表材质类别为塑料，塑料代码为0与阿拉伯数字组合成的号码，位于图形中央。分别代表不同的塑料；塑料缩写代号位于图形下方。（2）合成纤维 ①合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品做原料，经一系列化学反应制成的高聚物。合成纤维的品种很多，涤纶，锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶在合成纤维中被称为“六大纶” ②人造纤维与台成纤维不同，人造纤维是用本来含有纤维的物质制成的，合成纤维是以石油、煤、石灰石、空气、水等为原料加工制成的。③常见合成纤维的性能和用途
④合成纤维的优缺点及用途合成纤维具有强度高、耐磨、耐腐蚀、不缩水、弹性好等优点，但合成纤维的透气性和吸湿性差。天然纤维。如羊毛、棉化、木材等吸湿性和透气件好，所以，人们常把合成纤维和火然纤维混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点，颇受欢迎。合成纤维除改善了人类的穿着外，在生产上也有很多用途。例如，锦纶可制降落伞绳、缆绳、渔网等。 ⑤天然纤维与合成纤维的区分区分天然纤维和合成纤维可以采用多种方法，用燃烧的方法来鉴别比较容易。羊毛的主要成分为蛋白质，燃烧时可问到烧焦羽毛的刺激性气味，燃烧后的剩余物用手指可以压成粉末；棉纤维的主要成分为纤维素，燃烧时无异味，余烬为细软粉未；而合成纤维燃烧时常伴有熔化、收缩的现象，燃烧后的灰烬为黑色块状、较硬。 （3）合成橡胶①合成橡胶的特点合成橡胶的种类很多，比如：丁苯橡胶(笨乙烯和丁二烯的共聚物)、乙内烯橡胶(ERP)可用来制造轮胎；氯丁橡胶及另一种具有大然橡胶各种性能的异戊橡胶可用来制汽车配件。与天然橡胶相比，合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能： ②几种常见合成橡胶的性质和用途
知识拓展：1. 玻璃，玻璃钢和有机玻璃（1）玻璃玻璃是一种较为透明的固体物质，是硅酸盐类非金属材料玻璃按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。 （2）玻璃钢玻璃钢是南环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料，是一种复合材料。由于使用的树脂不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢和酚树脂玻璃钢。 （3）有机玻璃有机玻璃是一种塑料，属于有机合成材料。2. 鉴别塑料有毒，无毒的方法
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