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锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意图如图:(1)1mol焦炭在过程Ⅰ中失去mol电子.(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的离子方程式为
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锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意图如图:
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(1)1mol焦炭在过程Ⅰ中失去___mol电子.
(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的离子方程式为___.
(3)步骤(2)中的电解过程中,若用甲醇燃料电池作电源,用KOH作电解质,负极反应为___.
(4)整过生产过程必须严格控制无水,回答下列问题:
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,化学反应方程式为___.
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中.冷却的作用是___.
(5)Zn还原SiCl4的可逆反应如下:
SiCl4(g)+2Zn(s)═Si(s)+2ZnCl2(g)△H<0下列说法正确的是___
A.还原过程需在无氧的气氛中进行 B.投入1molZn可生成14g还原产物
C.增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变D.若SiCl4(g)过量可增大△H的值
(6)有一种由硅制作的材料中常加入Ag2SO4,已知某温度下Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ag2SO4 的Ksp=___;(两位有效数字)
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(1)1mol焦炭在过程Ⅰ中失去___mol电子.
(2)过程Ⅱ中Cl2用电解饱和食盐水制备,制备Cl2的离子方程式为___.
(3)步骤(2)中的电解过程中,若用甲醇燃料电池作电源,用KOH作电解质,负极反应为___.
(4)整过生产过程必须严格控制无水,回答下列问题:
①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,化学反应方程式为___.
②干燥Cl2时从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中.冷却的作用是___.
(5)Zn还原SiCl4的可逆反应如下:
SiCl4(g)+2Zn(s)═Si(s)+2ZnCl2(g)△H<0下列说法正确的是___
A.还原过程需在无氧的气氛中进行 B.投入1molZn可生成14g还原产物
C.增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变D.若SiCl4(g)过量可增大△H的值
(6)有一种由硅制作的材料中常加入Ag2SO4,已知某温度下Ag2SO4(M=312g/mol)的溶解度为0.624g/100g H2O,该温度下Ag2SO4 的Ksp=___;(两位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(1)过程I中发生反应:SiO2+2C
Si+2CO↑,反应中碳元素化合价由0价升高为+2价,1mol焦炭在过程Ⅰ中失去2mol电子,故答案为:2;
(2)电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气,电解离子方程式为:2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-
,故答案为:2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;
(3)负极发生氧化反应,甲醇在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根离子与水,负极电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+7H2O,故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+7H2O;
(4)①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,根据原子守恒可知该酸为HCl,反应方程式为:SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl,故答案为:SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl;
②将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中,可使水蒸气冷凝,减少进入浓硫酸的水,保持浓硫酸持续的吸水性,同时降低放出的热量,
故答案为:使水蒸气冷凝,减少进入浓硫酸的水,保持浓硫酸持续的吸水性,同时降低放出的热量;
(5)A.Zn、Si在高温条件下都能与氧气反应,所以还原过程需在无氧的气氛中进行,故A正确
B.反应属于可逆反应,投入的Zn不能完全反应,投入1molZn生成还原产物Si的质量小于14g,故B错误;
C.平衡常数只受温度影响,增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变,故C正确;
D.焓变△H与热化学方程式中SiCl4的物质的量有关,与SiCl4的用量无关,故D错误,
故选:AC;
(6)令水的质量为100g,则Ag2SO4的质量为0.624g,则n(Ag2SO4)=
=2×10-3mol,溶液的质量约100.624g,溶液密度约是水的密度,故溶液体积约为100.624ml≈0.1L,则Ag2SO4的物质的量浓度为2×10-2mol/L,c(SO42-)=2×10-2mol/L,c(Ag+)=4×10-2mol/L,则Ksp(Ag2SO4)=c2(Ag+)•c(SO42-)=2×10-2×(4×10-2)2=3.2×10-5,
故答案为:3.2×10-5.
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(2)电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气,电解离子方程式为:2Cl-+2H2O
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,故答案为:2Cl-+2H2O
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(3)负极发生氧化反应,甲醇在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根离子与水,负极电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+7H2O,故答案为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+7H2O;
(4)①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸,根据原子守恒可知该酸为HCl,反应方程式为:SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl,故答案为:SiCl4+2H2O=SiO2+4HCl;
②将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入浓H2SO4中,可使水蒸气冷凝,减少进入浓硫酸的水,保持浓硫酸持续的吸水性,同时降低放出的热量,
故答案为:使水蒸气冷凝,减少进入浓硫酸的水,保持浓硫酸持续的吸水性,同时降低放出的热量;
(5)A.Zn、Si在高温条件下都能与氧气反应,所以还原过程需在无氧的气氛中进行,故A正确
B.反应属于可逆反应,投入的Zn不能完全反应,投入1molZn生成还原产物Si的质量小于14g,故B错误;
C.平衡常数只受温度影响,增加SiCl4(g)的量,该反应平衡常数不变,故C正确;
D.焓变△H与热化学方程式中SiCl4的物质的量有关,与SiCl4的用量无关,故D错误,
故选:AC;
(6)令水的质量为100g,则Ag2SO4的质量为0.624g,则n(Ag2SO4)=
0.624g |
312g/mol |
故答案为:3.2×10-5.
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