(2011•佛山一模)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,

(2011•佛山一模)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______.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______.
(2)加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和______.
(3)加20% NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是______.
(4)BaCl2滤液经______、______、过滤、洗涤,再经真空干燥后得到BaCl2•2H2O.
(5)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2•2H2O______吨.
zhenxing00 1年前 已收到1个回答 举报

慕容岩心 种子

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解题思路:(1)氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢;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;
(2)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;
(3)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;
(4)根据从溶液中析出固体的方法分析解答;
(5)依据钡元素守恒计算得到.

(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,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+4H2O=H4SiO4↓+4HCl;SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g)△H=+236kJ/mol;
(2)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;
(3)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
(4)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;冷却结晶;
(5)10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2•2H2O质量Xt,
BaCO3~BaCl2•2H2O
197 244

10t×78.8% X
X=9.76t
故答案为:9.76.

点评:
本题考点: 热化学方程式;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.

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.

1年前

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