工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1) 右图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH溶液的出口为______(填字母);精制饱和食盐水的进口为_____(填字母);干燥塔中使用的液体干燥剂是____(每空2分)。
(2) 原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加人的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)、③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是 (2分)(填序号)。
(3) 多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为 (2分)。也可转化为
而循环使用。一定条件下,在200C恒容密闭容器中发生反应:
,达平衡后,H2与SiHCL3物质的量浓度分别为0. 140mol/L和0. 020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的物质的量为_______ (2分)mol。
(4)已知1 g阴极产生的气体在阳极产生的气体中完全燃烧时放出92. 3 kj的热量,则该反应的热化学方程式为: (2分)。
利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。含有农药、染料、酚、氰化物,具有臭味的废水,常用氧化法进行处理。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含CN-离子)的废水。在碱性条件下(PH=8.5~11),氯气可将氰化物中CN-氧化为比它毒性小1000倍的氰酸盐(含CNO-)。
(1)写出含CN-废水中用氯气氧化,生成氰酸盐时的离子方程式。
(2)在用液氯不便的地区,可用漂白粉处理含CN-的废水,若将其氧化为CNO-,写出反应的离子方程式。
(3)ClO2也可将剧毒氰化物氧化成无毒气体而除去,写出用ClO2氧化除去CN-的离子方程式。ClO2消毒(氧化)效率是同质量消毒剂NaClO的倍 。(保留2位小数)
(4)某同学欲对用ClO2消毒过的水进行Cl-含量的测定。实验过程如下:向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂,用0.001000 mol/L AgNO3溶液滴定,当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时,达到滴定终点,此时用去AgNO3溶液12.12 mL ,则:
①水样中Cl-的物质的量浓度是;
②如在滴定终点时,测得溶液中的CrO42-浓度是3.000×10 -3 mol/L,则此时溶液中Cl-的浓度为。(已知KSP(AgCl)=" 1.77×10" -1 0, KSP(Ag2CrO4) = 2.70×10-1 2 )
(5)(CN)2被称为拟卤素,CN-则被称为拟卤离子,它们的性质类似于卤素单质(如氯气)及卤素阴离子(如氯离子)。
①写出(CN)2与NaOH溶液反应的离子反应式。
②写出CN-的电子式。
③已知1g气态(CN)2完全燃烧放出21.1kJ的热,写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的热化学反应方程式。
X、Y、Z、W、P为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。Y、Z、W、P位于同一周期。X 元素形成的单质是自然界中含量最多的气体,1mol Y的单质分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应生成的气体在标况下均为33.6L。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:8,X的原子序数是Z的原子序数的一半。
(1)Y在周期表中的位置是__________________;X的氢化物与P的氢化物接近时的现象是_________.。
(2)W与P可形成一种个数比为1:2的化合物的电子式是___________________________。
(3)Y与P形成的化合物溶液显___性;用离子方程式表示显示这种性质的原因是_________________。
(4)Z、W、P三种元素的气态氢化物稳定性由高到低的顺序是__________________;
(5)X的三氟化物是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,但是在潮湿的环境中能够与水发生反应生成无色气体,遇到空气变为红棕色。写出此三氟化物与水反应的化学方程式_________________;若0.6mol的X的三氟化物完全与水反应,则转移的电子总数约是____________个。
氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域。(1)已知短周期金属元素A和B,其单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
899.5 |
1757.1 |
14848.7 |
21006.6 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①根据上述数据分析, B在周期表中位于区,其最高价应为;
②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1,违反了原理;
③B元素的第一电离能大于Al,原因是;
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由
。
②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构,则C60分子中σ键与π键的数目之比为。
A、B、C均为短周期元素,可形成A2C和BC2两种化合物。A、B、C的原子序数依次递增,A原子的K层的电子数目只有一个,B位于A的下一周期,它的最外能层电子数比K层多2个,而C原子核外的最外能层电子数比次外层电子数少2个。
(1)它们的元素符号分别为:A;B;C;
(2)BC2是由键组成的(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)画出C原子的核外电子排布图。
(4)A2C和BC2的空间构形分别是和。
二氧化硅晶体是立体的网状结构。其晶体模型如图所示。
认真观察晶体模型并回答下列问题:
(1)二氧化硅晶体中最小的环为元环。
(2)每个硅原子为个最小环共有。
(3)每个最小环平均拥有个氧原子。