硅是帶來人類文明的重要元素之一,從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______。
(2)工業(yè)生產粗硅的反應有:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑,SiO2+3C
SiC+2CO↑。若產品中單質硅與碳化硅的物質的量之比為1:1,則參加反應的C和SiO2的質量之比為
。
(3)工業(yè)上可以通過如下圖所示的流程制取純硅:
①若反應I為
Si(粗)+3HClSiHCl3+H2,
則反應II的化學方程式為 。
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,寫出該反應的化學方程式: 。
③假設每一輪次制備1mol純硅,且生產過程中硅元素沒有損失,反應I中HCl的利用率為90%,反應II中H2的利用率為93.75%,則在第二輪次的生產中,補充投入HCl 和H2的物質的量之比是 。
(1)第三周期IVA族 (2)1:2
(3)①SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl
②SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑
③5:1
【解析】
試題分析:(1)硅在周期表中位于第三周期第IVA族。
(2)將兩方程式疊加,可知C和SiO2的物質的量之比為5:2,因此質量比為:(5×12):(2×60)=1:2。
(3)①由流程圖可知反應II是SiHCl3和H2反應生成純硅和HCl,因此方程式為:SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl。
②寫出方程式中已知物質:SiHCl3+3H2O — H2SiO3+3HCl,由原子守恒可知另一種物質為H2,故方程式為SiHCl3+3H2O = H2SiO3+3HCl+H2↑。
③由題中條件可知:
Si(粗)+ 3HCl SiHCl3
+ H2
1mol 3mol 1mol
SiHCl3+H2 Si(純)+3HCl
1mol 1mol 3mol
由以上數據,循環(huán)生產中只能產生3molHCl,但HCl的利用率是90%,因此需要增加()molHCl,循環(huán)生產中只產生1molH2,但H2的利用率為93.75%,因此需增加(
)molH2,因此,補充投入HCl 和H2的物質的量之比為:(
):(
)=5:1。
考點:考查元素周期表,方程式書寫,依據方程式的計算。
科目:高中化學 來源: 題型:
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科目:高中化學 來源:2011-2012年山東濟南外國語學校高二下學期期中考試文科化學試卷(解析版) 題型:選擇題
硅是帶來人類文明的重要元素之一。下列物質中主要成分是硅酸鹽的是
A.陶瓷 B.金剛石 C.水晶 D.大理石
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科目:高中化學 來源:2014屆廣東省高一下學期期中考試(文)化學試卷(解析版) 題型:選擇題
硅是帶來人類文明的重要元素之一。下列物質中主要成分是硅酸鹽的是
A.陶瓷 B.金剛石 C.水晶 D.大理石
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科目:高中化學 來源:2013屆江蘇省高二上學期期末考試化學(必修)試卷 題型:選擇題
硅是帶來人類文明的重要元素之一。下列物質中主要成分是硅酸鹽的是
A.陶瓷 B.金剛石 C.水晶 D.大理石
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