点评:本题考查无机物推断、物质结构与性质,为高频考点,涉及杂化方式、晶体结构、分子极性、核外电子排布、分子构型等知识,关键根据晶胞结构判断b,难度中等.
[选修2--化学与技术]
22.(2013•海南)下列叙述正确的是()
A.合成氨的“造气”阶段会产生废气
B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放
C.电解制铝的过程中,作为阳极材料的无烟煤不会消耗
D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染
考点:常见的生活环境的污染及治理
专题:化学应用.
分析:A.氨的造气用天燃气或煤,会产生二氧化碳;B.电镀废液含有重金属,直接排放会造成污染,不利于环境保护;C.铝的生产中阳极会产生二氧化碳,煤会消耗;D.煤的气化后作了脱硫处理,污染减少;
解答:解:A.合成氨反应为N2+3H2⇌2NH3,所用的原料气是 氮气、氢气,氮气来自空气,氢气来自水和碳氢化合物的反应,用天燃气或煤,会产生废气二氧化碳,故A正确;B.酸性废液用碱中和后,溶液呈中性,但电镀液含重金属离子,应处理后排放,故B错误;C.电解熔融氧化铝制金属铝的阳极上产生的是氧气,作为阳极材料的无烟煤会被氧化成二氧化碳,煤会消耗,故C错误;D.煤的燃烧能够产生二氧化硫,导致产生酸雨,煤通过液化气化,提高了燃烧效率,降低了污染,故D正确;故选AD.
点评:本题考查了造成环境污染的因素,完成此题,可以依据已有的知识进行,学生应充分认识环境保护的重要性,属于基本知识的考查,题目难度不大.
23.(2013•海南)硅在地壳中的含量较高.硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用.回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”.这种“金属”可能是含有硅碳的铁合金.
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料.其中,生产普通玻璃的主要原料有纯碱、石英和石灰石.
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料.工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
发生的主要反应
电弧炉SiO2+2C Si+2CO↑
流化床反器Si+3HCl SiHCl3+H2
还原炉SiHCl3+H2 Si+3HCl
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑;碳化硅又称金刚砂,其晶体结构与金刚石相似.
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和精馏(或蒸馏).
物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸点/℃235557.631.88.2﹣30.4﹣84.9﹣111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl.
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是H2、HCl.
考点:硅和二氧化硅
专题:碳族元素.
分析:(1)石英砂主要成分为二氧化硅,碳做还原剂还原二氧化硅为单质硅;(2)生产玻璃的原料是纯碱、石英和石灰石;(3)①石英砂主要成分为二氧化硅,二氧化硅和碳在高温的条件下反应生成碳化硅和一氧化碳;碳化硅又称金刚砂,其晶体结构与金刚石相似;②根据题中数据,采用精馏(或蒸馏)方法提纯SiHCl3;③SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢;(4)电解饱和食盐水称为氯碱工业,结合上述工艺流程解答.
解答:解:(1)石英砂的主要成分是二氧化硅,加热石英砂、木炭和铁时,发生置换反应,SiO2+2C Si+2CO↑,所以在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”.这种“金属”可能是含有硅碳的铁合金,故答案为:含有硅碳的铁合金;(2)制造普通玻璃的主要原料是:纯碱、石灰石和石英,在玻璃窑中强热时的主要发生反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑,故答案为:纯碱、石英和石灰石;(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅,在反应中生成碳化硅,反应为:SiO2+3CSiC+2CO↑,碳化硅又称金刚砂,其晶体结构与金刚石相似,故答案为:SiO2+3CSiC+2CO↑;金刚砂;金刚石;②利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏,SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点﹣84.7℃),由于沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质,故答案为:精馏(或蒸馏);③SiHCl3水解反应方程式为:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑,生成硅酸、氢气和氯化氢,故答案为:H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl;(4)氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,为该化学工艺提供H2、HCl,故答案为:H2、HCl.
点评:本题考查了实验方案设计的有关知识,侧重考查了硅及其化合物的有关知识,注意粗硅的提纯反应原理,对知识进行迁移解决情形相似的新问题体现出知识运用与问题分析的能力是本题的特点,题目难度中等.