- 硅酸盐的物理性质
- 共939题
为测定某石灰石中CaCO3的质量分数,称取W g石灰石样品,加入过量的浓度为6 mol/L的盐酸,使它完全溶解,加热煮沸,除去溶解的CO2,再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液后,慢慢加入氨水降低溶液的酸度,则析出草酸钙沉淀,离子方程式为:C2O2-4+Ca2+=CaC2O4↓,过滤出CaC2O4后,用稀硫酸溶解:CaC2O4+H2SO4=H2C2O4 +CaSO4,再用蒸馏水稀释溶液至V0 mL。取出V1 mL用a mol/L的KMnO4酸性溶液滴定,此时发生反应:
2MnO- 4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
若滴定终点时消耗a mol/L的KMnO4 V2 mL,计算样品中CaCO3的质量分数。
正确答案
分析:本题涉及到化学方程式或离子方程式为:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ C2O2-4+Ca2+=CaC2O4↓
CaC2O4+H2SO4=H2C2O4+CaSO4 2MnO- 4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
由方程式可以得出相应的关系式:
5CaCO3——5Ca2+——5CaC2O4——5H2C2O4——2MnO-4
5 2
n1(CaCO3) aV2×10-3 mol
n1(CaCO3) =" 2.5" aV2×10-3 mol
样品中:n(CaCO3) = 2.5 aV2×10-3× mol
则:ω(CaCO3) =
为了证明一氧化碳具有还原性,有人设计了下列实验:
(1)装置B中最适宜的试剂是 。
(2)装置D中发生反应的化学方程式是 , 。
(3)必须用装置C吸收除去气体中水蒸气的理由是 , 。
(4)若根据F中石灰水变浑浊的现象也能确定CO具有还原性,应在上图中装置 与 之间连接下列装置中的 (填序号)。
正确答案
(1)饱和NaHCO3溶液
(2)CO2+C2CO
(3)水蒸气进入D中在高温下能跟碳反应产生H2,H2也能使CuO还原,不能证明CO具有还原性
(4)D E ④
解答本题注意以下两点:(1)该实验的原理,先制取纯净、干燥的CO2,再用C将CO2还原为CO,利用CO的还原性来检验CO的存在。(2)注意排除水蒸气对实验的干扰。
晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅,同时得到一种可燃性气体;
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si+3HClSiHCl3+H2);
③SiHCl3与过量的H2在1 100~1 200 ℃的温度下反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水剧烈反应,在空气中易自燃。
请回答:
(1)第一步制取粗硅的化学反应方程式为 。
(2)粗硅与HCl气体反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为 。
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去):
①装置B中的试剂是 ,装置C中的烧杯需要加热,目的是 。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是 ,装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ,装置D中发生反应的化学方程式是 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及 。
正确答案
(1)SiO2+2CSi+2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
②有固体物质生成 在题给反应温度下(1 100~1 200 ℃),普通的玻璃会软化
SiHCl3+H2Si+3HCl
③排尽装置中的空气
(3)①因SiHCl3与水强烈反应,故A中产生的H2必须干燥,因此B中的试剂为浓H2SO4,且C烧瓶需加热,其目的是使SiHCl3汽化,加快其与H2的反应速率。②石英管中产生的物质应为硅,故D中有固体产生,由题给信息,制纯硅的反应条件为1 100~1 200 ℃,此温度下普通的玻璃容易软化。③因高温下H2与O2反应容易爆炸,故还应排尽装置中的空气。
氮化硅可用作高温陶瓷复合材料,在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如下图所示:
其中-NH2中各元素的化合价与NH3相同。请回答下列问题:
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放,以NaOH为例,用化学反应方程式表示其原因: 。
(2)图示①~⑤的变化中,属于氧化还原反应的是 。(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解,产生白雾,军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学反应方程式为 。
(4)在反应⑤中,3 mol Si(NH2)4,在高温下加热可得1 mol氮化硅粉末和8 mol A气体,则氮化硅的化学式为 。
(5)在高温下将SiCl4在B和C两种气体的气氛中,也能反应生成氮化硅,B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式 。
正确答案
(1)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
(2)①②
(3)SiCl4+3H2O=4HCl↑+H2SiO3↓
(4)Si3N4
(5)3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。
石英砂不能与碱性物质共同存放的实质是SiO2与碱性物质可以发生反应。反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应,反应②是硅单质与Cl2反应,也是氧化还原反应。SiCl4水解可以看做Si结合四个OH-生成H4SiO4,H4SiO4不稳定失水生成H2SiO3,Cl-结合H+生成HCl。氮化硅的化学式可通过题目信息,运用质量守恒求得。结合题给信息,SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。
6.1gSiO2跟足量的NaOH溶液反应,然后再用适量盐酸滴加至中性,生成的硅酸沉淀质量为7.8g。求此SiO2的纯度。
正确答案
98.4%
设实有SiO2为x g
SiO2 — H2SiO3
60 78
x 7.8
求得:x="6" g
SiO2纯度:
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