多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大

多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热.研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,且含有铁、镁等离子)制备BaCl2•2H2O,工艺流程如下.已知:①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4.
②M (BaCO3)=197g/mol,M(BaCl2•2H2O)=244g/mol

(1)SiCl4水解反应的方程式为______,SiCl4水解控制在40℃的原因是______.
(2)已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=+47kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)△H2=+189kJ/mol则由SiCl4制备硅的热化学方程式为______.
(3)加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和______.
(4)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是______.
(5)BaCl2滤液经______、冷却结晶、______、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2•2H2O.
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woyao2009 花朵

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解题思路:(1)氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢;温度越高,氯化硅的水解速率越大,氯化氢的挥发越强;
(2)将两个方程式相加即得则由SiCl4制备硅的热化学方程式,注意焓变进行相应的改变;
(3)pH=3.4时,三价铁离子转化为氢氧化铁,当调节PH=7时能促使三价铁离子沉淀完全;
(4)根据氢氧化铁和氢氧化镁完全沉淀所需溶液的PH值确定滤渣A的成分;
(5)根据从溶液中析出固体的方法分析解答.

(1)氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢,水解方程式为SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl,
温度高时,氯化硅的水解速率增大,氯化氢的挥发增强,且氯化氢能污染环境,温度较低时,能防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率,防止反应过于剧烈,
故答案为:水解方程式为SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl;防止HCl挥发污染环境或控制SiCl4的水解速率,防止反应过于剧烈;
(2)将方程式SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)△H1=+47kJ/mol和SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)△H2=+189kJ/mol相加得SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol,
故答案为:SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol;
(3)pH=3.4时,三价铁离子完全生成沉淀,使Fe3+完全沉淀;盐酸和碳酸钡反应生成氯化钡和二氧化碳、水,加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2,同时使使Fe3+完全沉淀,故答案为:使Fe3+完全沉淀;
(4)当pH=3.4时,铁离子完全生成沉淀,当pH=12.4时,镁离子完全沉淀生成氢氧化镁,Mg(OH)2,所以当pH=12.5时,滤渣A的成分是氢氧化镁,故答案为:Mg(OH)2
(5)从溶液中制取固体的方法是:蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤,故答案为:蒸发浓缩;过滤.

点评:
本题考点: 制备实验方案的设计;用盖斯定律进行有关反应热的计算;影响盐类水解程度的主要因素;难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

考点点评: 本题考查了制备实验方案的有关知识,难度不大,明确从溶液中制取固体的方法,是高考的热点,但多以选择或填空形式考查.

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