时间:2017-03-05 13:31:14
1、简答题 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）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有______．
（2）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图：
①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为______．
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式______．
（3）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______；SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为______．
| 物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 |
参考答案：（1）工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石，故答案为：纯碱、石英、石灰石；
（2）①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应，SiO2+2C 高温.Si+2CO↑，同时，在反应中，也可能生成碳化硅，反应为：SiO2+2C高温.Si+2CO↑，SiO2+3C高温.SiC+2CO↑，
故答案为：SiO2+2C高温.Si+2CO↑，SiO2+3C高温.SiC+2CO↑；
②粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl高温.SiHCl3+H2，故答案为：Si+3HCl高温.SiHCl3+H2；
（3）利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏，SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），由于沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质；SiHCl3水解反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，生成硅酸、氢气和氯化氢，
故答案为：故答案为：精馏（或蒸馏）；H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl；
（4）还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅，SiHCl3+H2高温.Si+3HCl，
故答案为：SiHCl3+H2高温.Si+3HCl；
（5）氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O 通电.2NaOH+H2↑+Cl2↑，为该化学工艺提供H2、HCl，故答案为：H2、HCl．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 苦卤是海水蒸发结晶分离出食盐后的母液，苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KBr、MgSO4等物质。空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如图所示。
下列说法正确的是? ( )。
A．反应①③的方程式相同，其目的也完全相同
B．最好采用分液的方法从反应③后的溶液中分离出单质溴
C．图示的工艺流程是一种没有任何缺陷的成熟技术
D．至少需三步反应才能从苦卤中冶炼出金属镁
参考答案：D
本题解析：①反应方程式：2KBr＋Cl2=2KCl＋Br2，③反应方程式：2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2；反应后的混合液通过分液是无法实现Br2的提取的，可以采用蒸馏法。
本题难度：一般
3、选择题 2007年3月温家宝总理在十届全国人大五次会议上提出“要大力抓好节能降耗、保护环境”，下列举措中违背了这一指导思想的是?（?）
A．加大开发太阳能、水能、风能、地热能等能源力度，减少化石燃料的使用
B．研制乙醇汽油技术
，降低机动车辆尾气中有害气体排放
C．生产、生活中，努力实现资源的循环利用
D．利用高新技术，提高石油、煤、天然气产量，以满足工业生产快速发展的需求
参考答案：D
本题解析：略
本题难度：一般
4、填空题 （10分）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）过量的SO2与NaOH溶液反应的离子方程式为?。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是?、?。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为?；该过程产生的
尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为?（写化学式）。
参考答案：（每空2分，共10分）（1）SO2＋OH＝HSO3－
（2）提高铁元素的浸出率?抑制Fe3＋水解
（3）Cl2＋Fe2＋＝2Cl－＋Fe3＋? Cl2和HCl
本题解析：（1）过量的SO2与NaOH溶液反应，应该是生成亚硫酸氢钠，所以反应的离子方程式是O2＋OH＝HSO3－。
（2）一方面盐酸过量，可以提高铁元素的浸出率；另一方面，由于氯化铁在溶液中存在水解平衡，所以过量的盐酸可以抑制铁离子的水解，因此酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量的目的是提高铁元素的浸出率和抑制Fe3＋水解。
（3）溶液中含有亚铁离子，所以通入氯气发生的主要反应的离子方程式是Cl2＋Fe2＋＝2Cl－＋Fe3＋；由于通入氯气，所以尾气中含有氯气。又因为盐酸易挥发出氯化氢气体，所以尾气中还含有氯化氢气体。
本题难度：一般
5、实验题 （11分）海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示。
?
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________________，③_______________。
写出实验②中有关反应的离子方程式：_________________________________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有关溶剂是________________________。
A．甲苯，酒精
B．四氯化碳，苯
C．汽油，乙酸
D．汽油，乙二醇
(3)为了使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室准备了烧杯、玻璃棒、锥形瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶，石棉网以及必要的夹持仪器、物品。如上流程图所示，还缺少的玻璃仪器是___________________________________________________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏，指出下图实验装置中的错误之处：
①______________________；
②__________________________；
③________________________。
(5)进行上述蒸馏法操作时，使用水浴的原因是___________________；最后，晶态碘在__________________里聚集。
参考答案：（1）过滤?萃取分液（2）B?（3）漏斗分液漏斗
（4）①缺石棉网②温度计水银球位置③冷凝水方向
（5）使蒸馏烧瓶受热均匀控制温度不过高?蒸馏烧瓶
本题解析：（1）溶液中有不溶于水的固体，所以过滤即可。碘易溶在有机溶剂中，萃取即可。
（2）酒精、乙酸和乙二醇和水互溶，不能作为萃取剂，答案选B。
（3）过滤需要漏斗，分液需要分液漏斗。
（4）烧杯不能直接加热，需要垫石棉网；蒸馏时温度计测量的时气体温度，其水银球应该放在蒸馏烧瓶支管出口处；冷凝管中水的流向应该是下进上口出。
（5）水浴加热，能使蒸馏烧瓶受热均匀，便于控制温度不过高。碘是固体，在蒸馏烧瓶里聚集。
本题难度：一般