氮化硅( Si3N4)是一種優(yōu)良的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,在工業(yè)生產(chǎn)和科技領(lǐng)域有重要用途.
I.工業(yè)上有多種方法來制備氮化硅,常見的方法有:
方法一:直接氮化法:在1300℃-1400℃時,高純粉狀硅與純氮氣化合,其反應方程式為
                                                                  。
方法二:化學氣相沉積法:在高溫條件下利用四氯化硅氣體、純氮氣、氫氣反應生成氮化硅和HC1,與方法一相比,用此法制得的氮化硅純度較高,其原因是                  
方法三:Si(NH24熱分解法:先用四氯化硅與氨氣反應生成Si(NH24和一種氣體(填分子式)________;然后使Si(NH24受熱分解,分解后的另一種產(chǎn)物的分子式為              。
II.工業(yè)上制取高純硅和四氯化硅的生產(chǎn)流程如下:

已知:X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應,Y與X在光照或點燃條件下可反應,Z的焰色呈黃色.
(1)原料B的主要成分是(寫名稱)                                 。
(2)寫出焦炭與原料B中的主要成分反應的化學方程式:                           
(3)上述生產(chǎn)流程中電解A的水溶液時,陽極材料能否用Cu               (填“能”或“不能”),寫出Cu為陽極電解A的水溶液開始一段時間陰陽極的電極方程式:
陽極:                            ;陰極:                           。
I:3Si + 2N2 Si3N4;方法一所得產(chǎn)品中混有硅或方法二除產(chǎn)品是固體外其它物質(zhì)均為氣體;HCl(1分),NH3(1分)
Ⅱ:(1)二氧化硅 
(2)SiO2 + 2C Si + 2CO↑
(3)不能(1分),陽Cu -2e- =Cu2+   陰2H+ +2e-=H2↑(除標注外,其余各2分)

試題分析:I.硅與純氮氣發(fā)生化合反應,制得Si3N4,但所得產(chǎn)品中混有硅,不容易分離,方法二中除Si3N4外,其余都為氣體,產(chǎn)品純度高;方法三根據(jù)質(zhì)量守恒定律,可以推斷氣體成分。II.Y與X在光照或點燃條件下可反應,可推斷為H2和Cl2,X、高純硅、原料B的主要成分都可與Z反應,Z的焰色呈黃色.可推斷Z是NaOH,X是Cl2,Y是H2, B是SiO2,A是NaCl,電解是若用Cu做陽極,銅的還原性強,失電子發(fā)生氧化反應,陰極H+得電子發(fā)生還原反應。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

(1)某工廠每天要燒掉含硫1.6%的煙煤200 t,排放出的SO2會嚴重污染環(huán)境,如果變廢為寶,將這些SO2回收利用,那么理論上每年(按365 d計)可生產(chǎn)98%的濃硫酸   噸; 
(2)若要在鐵制件表面鍍鎳,則鎳應與電源的    極相連,電鍍液可以用硫酸鎳溶液,電鍍過程中硫酸鎳溶液的濃度會    (填“增大”“減小”或“不變”); 
(3)工業(yè)上制造水泥、玻璃時都要用到的原料是    (填編號),用所選原料制玻璃的化學方程式是   
A.純堿B.熟石灰C.石灰石D.黏土
(4)煉鐵和煉鋼過程的主要區(qū)別是                                               
(5)明礬凈化水的原理是                                                                     
(用離子方程式表示);具有暫時硬度的水中除去Mg2+的方法是                                                         、 
                                                              (用化學方程式表示)。 

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

氯、溴、碘、鈉、鎂、錳、鋰、鈾等元素在海洋中被富集。海洋開發(fā)利用和維權(quán)是國家戰(zhàn)略。
(1)以上元素在海水中的存在形態(tài)是___________(選填①游離態(tài)②化合態(tài)③不確定)
(2)以下變化屬于化學變化的是__________________________:
發(fā)生核裂變,②重氫(2H)發(fā)生核聚變,③LiH做野外生氫劑,④海水曬鹽
(3)由氯氣和曬鹽后的鹵水制取液溴的離子方程式______________________________;由石灰乳和鹵水沉淀出鎂元素的離子方程式_____________________________________;由海帶灰可浸出KI,由某種礦鹽可浸出KIO3,二者在鹽酸中反應可生成碘單質(zhì),反應的離子方程式__________________________________。
(4)工業(yè)由氯化鈉制取金屬鈉的化學方程式為____________________________;工業(yè)制鎂采用電解熔融氯化鎂,不采用電解熔融氧化鎂的原因是_______________________
(5)海底富集多種礦物結(jié)核,錳結(jié)核是其中的一種。錳結(jié)核中主要含有MnO2和Fe2O3。一種質(zhì)量比約為m(Mn):m(Fe)=55:448的合金鋼(其它元素略),具有抗御激烈沖擊和磨損的能力,可做航母甲板等。欲通過鋁熱反應煉得這樣的合金,MnO2、Fe2O3、Al的投料比(按物質(zhì)的量之比)約為_______________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

用芒硝(Na2SO4 °10H2O)制備純堿、明礬銨[(NH42Al(SO412H2O]的生產(chǎn)工藝流程如下圖:

(1)溶液C中的溶質(zhì)主要是_____________
(2)明礬銨的溶液呈_____性,明礬銨可用于凈水,用離子方程式說明其原理______________________
(3)過程Ⅰ中的反應溫度不能超過40℃,其原因是______________________________
(4)運用化學平衡原理解釋Na2SO4稍過量的原因                                              
(5)若將Al2(SO43加入到A中會產(chǎn)生大量的沉淀和氣體,導致明礬銨的產(chǎn)量降低,請用離子方程式解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是___________________________________________
(6)溶液E中的溶質(zhì)離子為__________________
(7)已知明礬銨的溶解度隨著溫度的升高而增大,過程Ⅱ中得到明礬銨的系列實驗操作是:                          、過濾、洗滌、干燥。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

我國高爐生產(chǎn)各方面取得了顯著進步,但在資源和能源利用率、高爐大型化、提高產(chǎn)業(yè)集中度以及環(huán)保等方面還跟國際存在很大差距,有待進一步提高,努力向鋼鐵強國邁進。
(1)高爐煉鐵的原料有鐵礦、焦炭和石灰石,其中起熔劑作用的是          ,目的是除去鐵礦石中的脈石,其產(chǎn)物密度比鐵    ,所以在鐵水的       (填“上部”或“下部”)形成爐渣而與鐵水分離。
(2)焦炭在高爐煉鐵中起著舉足輕重的作用,下列不屬于焦炭作用的是     
A.作為燃料,為煉鐵中的化學反應反應(刪去)提供能量
B.作為還原劑與二氧化碳反應產(chǎn)生還原氧化鐵的一氧化碳
C.對高爐中的物料起到支撐和疏散的作用
D.作為熔劑,除去鐵礦石中的雜質(zhì)
(3)高爐煉鐵的污染非常嚴重,目前我國部分大城市中的鋼鐵廠借著搬遷的機會也在進行著工藝改進。高爐煉鐵導致的環(huán)境污染有                。
(4)寫出高爐煉鐵中與碳元素有關(guān)的氧化還原反應化學方程式:
                                                                     。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

硼酸(H3BO3)大量應用于玻璃制造行業(yè),以硼鎂礦(2MgO?B2O3?H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)為原料生產(chǎn)硼酸的工藝流程如下:

已知:H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃時的溶解度依次為5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。Fe3 +、Al3+、Fe2 +和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3. 2、5.2、9.7和12.4。
(1)由于礦粉中含CaCO3,“浸取”時容易產(chǎn)生大量泡沫使物料從反應器溢出,故應分批加入稀硫酸。該反應的化學方程式為                          
(2)“浸出液”顯酸性,含H3BO3和Mg2+、SO42,還含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等雜質(zhì)!俺s”時向浸出液中依次加入適量H2O2和MgO,除去的雜質(zhì)離子是        。H2O2的作用是                  (用離子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“熱過濾”的目的是                          。
(4)“母液”可用于回收硫酸鎂,已知硫酸鎂的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖,且溶液的沸點隨壓強增大而升高。為了從“母液”中充分回收MgSO4?H2O,應采取的措施是將“母液”蒸發(fā)濃縮,                          。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

硫酸鉛(PbSO4)廣泛應用于制造蓄電池、白色顏料等。利用鋅冶煉過程中的鉛浮渣生產(chǎn)PbSO4的流程如下:

已知鉛浮渣的主要成分是PbO、Pb,還含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的雜質(zhì)。25℃時,Ksp(CaSO4)=4.9x10-5,Ksp(PbSO4)=1.6xl0-8。
(1)已知步驟I有NO氣體產(chǎn)生,浸出液中含量最多的陽離子是Pb2+。分別寫出PbO、Pb參加反應的化學方程式                 。
(2)步驟I需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩佘,目的是              。
(3)母液可循環(huán)利用于步驟I,其溶質(zhì)主要是     (填一種物質(zhì)化學式),若母液中殘留的SO42-過多,循環(huán)利用時可能出現(xiàn)的問題是              。
(4)產(chǎn)品PbSO4還需用Pb(NO3)2溶液多次洗滌,目的是除去          。
(5)鉛蓄電池的電解液是硫酸,充電后兩個電極上沉積的PbSO4分別轉(zhuǎn)化為PbO2和Pb,充電時陰極的電極反應式為            。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中,不正確的是
A.人類目前直接利用的能量大部分是由化學反應產(chǎn)生的
B.煤、石油、天然氣是當今世界重要的三種化石燃料
C.我國目前最主要的能源是煤炭
D.人體運動所消耗的能量與化學反應無關(guān)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

自潔面料就是在普通的面料纖維中加入一層薄薄的納米二氧化鈦。含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)制取納米級TiO2的流程如下:

(1)Ti的原子序數(shù)為22,Ti位于元素周期表中的第________周期,第______族。
(2)步驟①加鐵的目的是_________________;步驟②冷卻的目的是_______________。
(3)上述制備二氧化鈦的過程中,可以利用的副產(chǎn)物是______________;考慮成本和廢物綜合利用因素,廢液中應加入___________________處理。
(4)由金紅石制備單質(zhì)鈦,涉及到的步驟為:
TiO2TiCl4Ti 
已知:①C(s)+O2(g)==CO2(g) △H= -393.5kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)==2CO2(g) △H= -5665kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g) △H= +41kJ·mol-1
則TiO2(s)+ 2Cl2(g)+C(s)==TiCl4(s)+2CO(g)的△H=____________。
反應TiCl4+2Mg == 2MgCl2+Ti 在氬氣氛中進行的理由是________________________。

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