硅是一种重要的非金属单质,硅及其化合物的用途非常广泛。根据所学知识回答硅及其化合物的相关问题。
(1)基态硅原子的核外电子排布式为 。
(2)晶体硅的微观结构与金刚石相似,晶体硅中Si-Si键之间的夹角大小约为______。
(3)下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是
A..最小的环上,有3个Si原子和3个O原子
B.最小的环上,有6个Si原子和6个O原子
C.存在四面体结构单元,O处于中心,Si处于4个顶角
(4)下表列有三种含硅物质(晶体)的熔点:
物质 |
SiO2 |
SiCl4 |
SiF4 |
熔点/℃ |
1610 |
-69 |
-90 |
简要解释熔点差异的原因:
①SiO2和SiCl4:_________________________________________;
② SiCl4和SiF4:_________________________________________
(5)“神七”字航员所穿出仓航天服是由我国自行研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成,其主要成分是由一种由硅及其同主族相邻短周期元素形成的化合物和碳纤维等复合而成的,它是一种新型无机非金属材料。该化合物的化学式为:________。已知该化合物的硬度仅次于金刚石,熔点比SiO2高,该化合物晶体属于________晶体[填“分子”、“原子”或“离子”。
现代工业将煤炭气化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的广泛用途。
⑴已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH=▲。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
⑵CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1molCO和2molH2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。
①该反应的ΔH3▲ 0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1▲K2。
②将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有▲。
⑶某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态K2CO3为电解质。写出该燃料电池负极的电极反应式:▲。
锂被誉为“高能金属”。工业上用硫酸与β-锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)在250~300℃反应,生成Li2SO4以及硅铝化合物、MgSO4等,其工业生产流程如下:
(1)用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成:________▲___________。
(2)沉淀X的主要成分是(写化学式)________ ▲________________。
(3)流程中两次使用了Na2CO3溶液,试说明前后浓度不同的原因:_____ ▲___________。
(4)锂和氢气在加热时能反应生成白色固体氢化锂,氢化锂遇到水就立即溶解并释放出大量的气体。试写出氢化锂遇水反应的化学方程式:▲______________。
(5)将盐酸与Li2C03完全反应后的溶液,加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气,原因是______▲_______________。
三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H 2O 2氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如下:
(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr 2O 3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因 ▲ ,如何用简单方法判断其已洗涤干净 ▲。
(2)已知CCl 4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl 4气流,适宜的加热方式是 ▲。
(3)用右图装置制备CrCl 3时,主要步骤包括:①将产物收集到蒸发皿中;②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通人氮气,使CCl 4蒸气经氮气载入反应室进行反应,继续升温到650℃;③三颈烧瓶中装入150mLCCl 4,并加热CCl 4,温度控制在50~60℃之间;④反应管出口端出现了CrCl 3升华物时,切断加热管式炉的电源;⑤停止加热CCl 4,继续通人氮气;⑥检查装置气密性。正确的顺序为:⑥→③→
▲。
(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr 2O 3+ 3CCl 4→ 2CrCl 3+ 3COCl 2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl 2,生成一种含氧酸酯(C 5H 10O 3),用乙醇处理尾气的化学方程式为 ▲。
(5)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa 2O 2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH 2SO 4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr 2O 存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知:Cr 2O +6I -+14H +=2Cr 3++3I 2+7H 2O,2Na 2S 2O 3+I 2===Na 2S 4O 6+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为 ▲ 。
②移入碘量瓶的CrCl 3溶液需加热煮沸,加入Na 2O 2后也要加热煮沸,其主要原因是 ▲。
③样品中无水三氯化铬的质量分数为 ▲ 。
下图中的每一个方格表示有关的一种反应物或生成物,其中A、C为无色气体,据此填写下列内容:
(1)写出有关物质的化学式:X: ,C: ,E: , F: 。
(2)写出反应①的化学方程式:________________________________________ ,
(3)写出反应②的化学方程式:________________________________________ ,
(4)写出反应C→E的化学方程式:_____________________________________ ,
(5)写出反应×→C的
化学方程式:____________________________________。
A、B、C、D、E分别为(NH4)2SO4、NH4Cl、NaCl、Na2SO4、Ba(OH)2五种溶液中的某一种,把它们两两混合:
(1)A和B混合产生白色沉淀,加热后无明显变化;
(2)B和C混合产生白色沉淀,加热后产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体;
(3)B和E混合无明显变化,加热后产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
根据以上现象,判断A、B、C、D、E各为什么物质:
A , B ,C ,D E 。