尖子生辅导7.doc

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1、尖子生辅导（七）1．硅单质及其化合物应用范围很广。(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备高纯硅。Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450～500℃条件下反应制得SiCl4；Ⅲ.SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1100～1200℃条件下反应制得高纯硅。已知SiCl4沸点为57.6℃，能与H2O强烈反应。1molH2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2kJ。请回答下列问题：①第Ⅲ步反应的热化学方程式为____________________________________________

2、__________________________________________________________________________。②整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下。SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是____________________；H2还原SiCl4过程中若混入O2，可能引起的后果是________________________________________。(2)二氧化硅被大量用于生产玻璃。工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283kg在高温下完全反应时放出CO24

3、4kg，生产出的玻璃可用化学式Na2SiO3·CaSiO3·xSiO2表示，则其中x＝____________。2.单质硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450℃～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图：相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物③有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8－315－熔点/

4、℃－70.0－107.2－－－升华温度/℃－－180300162请回答下列问题：(1)装置A中g管的作用是________________________________________________________________________；装置C中的试剂是________。(2)甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ。但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你评价后填写下表。方案优点缺点甲乙(3)在上述(2)的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达：______________________________________________

5、__________________________。(4)SiCl4与H2反应的化学方程式为________________________________________________________________________。3.0.80gCuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。请回答下列问题：(1)试确定200℃时固体物质的化学式__________________________________________________________(要求写出推断过程)；(2)取270℃所得样

6、品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为__________________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为________，其存在的最高温度是________；(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为__________________________________________________________；(4)在0.10mol·L－1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧

7、化铜沉淀生成，当溶液的pH＝8时，c(Cu2＋)＝________mol·L－1(Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20)。若在0.1mol·L－1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2＋完全沉淀为CuS，此时溶液中的H＋浓度是________mol·L－1。答案　(1)①2H2(g)＋SiCl4(g)Si(s)＋4HCl(g)　ΔH＝＋240.4kJ·mol－1　②H2SiO3(或H4SiO4)和HCl　爆炸　(2)4答案　(1)平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下　浓硫酸(2)方案优点缺点甲①收集产品的导管粗，不会堵塞导管②冷凝产品，减

8、少产品损失①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解②尾气没有处理，污染环境乙①有尾气处理装置，注重环保②避免空气中