时间:2025-06-26 03:07:35
1、填空题 （三选一）【化学与技术】
氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途。 ?
I．工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：?
①方法一?直接氮化法：在1300～1400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为__________________________。?
②方法二?化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HCl，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是__________________?
③方法三?Si(NH2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH2)4和一种气体__________?（填分子式）；然后使Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的分子式为_________。 ?
Ⅱ．工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下： 
已知：X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色。
(1)原料B的主要成分是_____________（写名称）。
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：_____________________。
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时，____（填“能”或 “不能”）用Cu作为阳极材料；写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴、阳极的电极方程式：
阳极：__________________；阴极：___________________。
参考答案：I．①3Si+2N2
Si3N4；②方法一所得产品中混有硅而；③方法二除产品是固体外其他物质均为气体，不含固体杂质HCl；NH3
Ⅱ．(1)二氧化硅；(2)SiO2+2C
Si+2CO↑；(3)不能；Cu-2e-=Cu2+；2H++2e-=H2↑
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 为回收利用废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，主要流程如下：
回答下列问题：
（1）工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为_____________。
（2）滤液中含钒的主要成分为______________（填化学式）。
（3）该工艺中反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，该步反应的离子方程式?______________；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。 
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为：2VO2++H2C2O4+2H+?=?2VOn+?+?2CO2↑+?mH2O，其中n、m分别为______________、________?。
（5）全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液，电池的工作原理为：VO2++?V2++?2H+
VO2++H2O+V3+，电池放电时正极的电极反应式为___________。
参考答案：（1）V2O5
（2）VOSO4
（3）NH4+＋VO3-?==?NH4VO3↓；4；80
（4）2；2
（5）VO2++?2H++e－==?VO2++H2O
本题解析：
本题难度：一般
3、填空题 某小组对酸化及碱化膨润土负载镍催化CO2加氢甲烷化反应进行了研究。
(1)制备Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土的部分流程如下
①“溶解”时维持反应温度为70-80℃，其目的是______________。
②“氧化”一步反应的离子方程式为_______________________。
(2)在不同温度下，膨润土、Ni-酸化膨润土、Ni-碱化膨润土催化CO2加氢甲烷化反应的结果如图所示：
a．Ni-碱化膨润土甲烷化选择性
b．Ni-酸化膨润士甲烷化选择性
c．膨润土甲烷化选择性
d．Ni-碱化膨润土CO2转化率
e．Ni-酸化膨润土CO2转化率
f．膨润土CO2转化率 
①在测定温度内，Ni-酸化膨润土对CO2加氢甲烷化反应的最适宜温度为____，理由是________________
②在相同温度下，对CO2的转化率，Ni-碱化膨润土高于Ni-酸化膨润土，原因可能是_______________。
③500℃时，在上述实验条件下向某装有膨润土的密闭容器中通入5 mol CO2和20 mol H2，充分反应后生成CH4的物质的量为__________。
参考答案：(1)①加快反应速率，同时防止温度过高HNO3分解和挥发；②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)①350℃；该温度下甲烷化选择性为100%，且CO2转化率最高；②用碱处理的膨润土易吸附CO2
③0.09 mol
本题解析：
本题难度：困难
4、填空题 KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3的制备方法的主要步骤： 
(1)反应I中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为1：2，该反应的化学方程式为________________。
(2)反应Ⅱ需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是_________________ 从反应Ⅳ所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是_____________________。
(3)检验反应Ⅱ所得K2SO4中是否混有KCl的方法是：取少量K2SO4样品溶解于水，________________。
(4)整个流程中，可循环利用的物质除(NH4)2SO4外，还有___________（填化学式）。
参考答案：(1)CaSO4+2NH4HCO3=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑
(2)分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率；防止KNO3结晶，提高KNO3的产率
(3)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明
K2SO4中混有KCl
(4)CaSO4、KNO3
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫、铁和镍的化合物。 
回答下列问题。
(1) Cu2S熔炼过程发生的主要反应为：
2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2 kJ/mol
2Cu2O(s)+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116.0 kJ/mol
在熔炼过程中不需要持续加热，原因是____。
(2)熔炼过程中产生大量的___（填分子式），可进一步加工并作为上述流程中的原料加以循环利用。
(3)炉渣的主要成分是Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2，为了得到铁红，需对上述滤液进行处理，处理过程涉及下列步骤中的___（填序号）。
A．氧化 B．还原 C．灼烧 D．加碱
(4)废电解液中含有较多的Ni2+ ，从废电解液提取硫酸镍晶体，需要用电解法把电解液中的Cu2+ 除去，电解的阳极可以采用___作为电极材料，阳极的电极反应式是____。
(5)从废电解液中除去Pb2+的方法是往其中通入H2S至饱和，使Pb2+转化为硫化铅沉淀，溶液的 pH对转化效果的影响是____。已知
，饱和H2S溶液中c( H2S)为0.1 mol/L，NiS的Ksp=10-11，若废 电解液的pH =5，为保证不生成NiS沉淀，Ni2+的浓度应控制在__以下。
参考答案：(1)Cu2S与O2反应的热化学方程式为：Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H= - 217.4kJ/mol，反应放出的热量足以维持反应的进行
(2) SO2
(3)ACD
(4)惰性电极 ；4OH--4e-=2H2O+O2↑（或Ni - 2e - =Ni2+）
(5)溶液的pH越大，转化效果越好 ；1 mol/L
本题解析：
本题难度：困难