題目列表(包括答案和解析)
9.(2009浙江理綜28)(15分)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450-500 ℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。
相關(guān)信息如下:
a.四氯化硅遇水極易水解;
b.鐵、鋁、硼、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物;
c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:
物質(zhì) |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸點/℃ |
57.7 |
12.8 |
- |
315 |
- |
熔點/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
- |
- |
- |
升華溫度/℃ |
- |
- |
180 |
300 |
162 |
請回答下列問題:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式 。
(2)裝置A中g(shù)管的作用是 ;裝置C 中的試劑是 ;裝置E中的h瓶需要冷卻理由是 。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是 (填寫元素符號)。
(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預處理,把鐵元素還原成Fe2+,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應的離子方程式是:
5Fe2++MnO4- +8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示劑? (填“是”或“否”),請說明理由 。
②某同學稱取5.000 g殘留物,預處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL試樣溶液,用1.000×10-2 mol·L-1 KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時,消耗標準溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是 。
高考真題答案與解析
化 學
[考點16]無機非金屬材料的主角 硅及碳族元素
8.(2009重慶理綜6)(6分)材料與化學密切相關(guān),表中對應系錯誤的是 ( )
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材料 |
主要化學成分 |
A |
剛玉、金剛石 |
三氧化二鋁 |
B |
大理石、石灰石 |
碳酸鈣 |
C |
普通水泥、普通玻璃 |
硅酸鹽 |
D |
沙子、石英 |
二氧化硅 |
7.(2009四川理綜6)(6分)開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關(guān)材料的說法正確的是 ( )
A.氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料
B.C60屬于原子晶體,用于制造納米材料
C.纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料
D.單晶硅常用于制造光導纖維
6.(2009廣東理基28)(2分)下列說法正確的是( )
A.MgSO4晶體中只存在離子鍵
B.含Ca2+、Mg2+的水都是硬水
C.霧是氣溶膠,在陽光下可觀察到丁達爾效應
D.玻璃是氧化物,成分可表示為Na2O·CaO·6SiO2
5.(2009廣東理基22)(2分)下列關(guān)于硅單質(zhì)及其化合物的說法正確的是 ( )
①硅是構(gòu)成一些巖石和礦物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶飾物都是硅酸鹽制品
③高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導纖維
④陶瓷是人類應用很早的硅酸鹽材料
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
4.(2008廣東化學23)(11分)硅單質(zhì)及其化合物應用范圍很廣。請回答下列問題:
(1)制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當前制備高純硅的主
要方法,生產(chǎn)過程示意圖如下:
①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式 。
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出配平的化學反應方程式 ;H2還原SihCl3過程中若混02,可能引起的后果是 。
(2)下列有頭硅材料的詳法正確的是 (填字母)。
A.碳化硅化學性質(zhì)穩(wěn)定,可用于生產(chǎn)耐高溫水混
B.氮化硅硬度大、熔點高,可用于制作高溫陶瓷和軸承
C.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂的,其熔點很高
D.鹽酸可以與硅反應,故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中,逐滴加入飽和氯化銨溶液,振蕩。寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋 。
3.(2007廣東化學6)下列說法正確的是 ( )
A.硅材料廣泛應用于光纖通訊
B.工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品
C.水晶項鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品
D.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應
2.(2008廣東理基34)根據(jù)陳述的知識,類推得出的結(jié)論正確的是 ( )
A.鎂條在空氣中燃燒生成的氧化物是MgO,則納在空氣中燃燒生成的氧化物是Na2O
B.乙烯可使酸性高鏈子酸鉀溶液褪色,則丙烯也可以使其褪色
C.CO2與SiO2化學式相似,則CO2和SiO2的物理性質(zhì)也相似
D.金剛石的硬度大,則C12的硬度也大
1.(2007山東基本能力20)旅游洞穴一般是指供游人觀覽的喀斯特洞穴。多姿多彩的石鐘乳、石筍、石柱、石花等碳酸鈣沉積體是喀斯特洞穴中的主要景觀。由于游人呼吸有時會使旅游洞穴中二氧化碳濃度大幅升高,可能造成的后果是( )
①抑制碳酸鈣沉積的生長
②促進碳酸鈣沉積體的生長
③使游客有憋悶的感覺
④使照明燈下的植物大量死亡
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
8. 答案:(1)反應①的方程式:4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分)
(2)反應②的離子方程式:6I-+ClO3- +6H+ = 3I2+Cl-+3H2O(2分)
(3)2H2O22H2O+O2↑或2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑(其它合理答案也給分)(2分)
(4)5.6×10-4 mol·L-1 (3分)
[解析]首先得破框圖,G為紫黑色固體單質(zhì),一般可預測為碘單質(zhì),可推得C物質(zhì)為氯氣,則A為鹽酸、B為二氧化錳;E在二氧化錳的催化下制取H,則E為氯酸鉀、H為氧氣;F為氯化鉀;于是D一定為碘化鉀。所以推出A鹽酸、B二氧化錳、C氯氣、D碘化鉀、E氯酸鉀、F氯化鉀、G碘、H氧氣。
(4)D溶液與Pb(NO3)2 反應生成沉淀為PbI2,PbI2Pb2++2I-
Ksp = c(Pb2+)·c(I-)2 = c(Pb2+)÷2×(10-2÷2)2 = 7.0×10-9
所以c(Pb2+) = 5.6×10-4 mol·L-1。
9.答案:(1)蒸餾法、電滲析法、離子交換法及其他合理答案中的任意兩種
(2)Cl2 NaOH NaClO (3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O = 4H++SO42 -+2Br- 強酸對設(shè)備的嚴重腐蝕
(5)①冷凝管 ②Br2腐蝕橡膠 ③控制溫度計b的溫度,并收集59 ℃時的餾分
④深紅棕色 分液(或蒸餾)
[解析]本題考查海水中提取溴的實驗。
(2)從反應2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑可判斷出產(chǎn)物,但其中Cl2有可能與NaOH反應生成NaClO。
(3)步驟I中Br2的濃度很小,若把其中的Br2蒸餾出來,耗能太大,所以要先把Br2富集。
(5)③蒸餾的目的,就是通過沸點不同而提純Br2,所以要把溫度控制在Br2的沸點,盡可能只使Br2揮發(fā)。
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