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四、(本题包括3小题,共34分)
22.(11分)
铜在自然界存在于多种矿石中,如:
矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石
主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题:
(1)上表所列铜化合物中,铜的质量百分含量最高的是。
(2)工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S
(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是;处理该尾气可得到有价值的化学品,写出其中1种酸和1种盐的名称。
(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质,需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的大批量:。
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(填字母)。
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断
A铜绿的主成分是碱酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Ⅰ对;Ⅱ对;有
B铜表易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸Ⅰ对;Ⅱ对;有
C铁比铜活泼例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈Ⅰ对;Ⅱ对;有
D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂Ⅰ错;Ⅱ对;无
23.(11分)
硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式;H2还原SihCl3过程中若混02,可能引起的后果是 。
(2)下列有头硅材料的详法正确的是 (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水混
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的,其熔点很高
D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释。
24.(12分)
科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、学照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
T/K303313323353
NH3生成量/(10-6mol)4.85.96.02.0
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+
回答下列问题:
请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程
中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提
高其反应速率且增大NH3生成量的建议:。