高三化学碳和硅人教实验版知识精讲

用心 爱心 专心 高三化学碳和硅人教实验版高三化学碳和硅人教实验版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 碳和硅 1 碳族元素 2 碳及其化合物 3 硅及其化合物 二 重点 难点 1 掌握碳的同素异形体的结构 化学性质 物理性质及用途 2 掌握二氧化碳的性质 制取和用途 掌握碳酸 碳酸盐的一些性质 3 掌握硅 二氧化硅的空间结构和化学性质 4 掌握硅酸 硅酸盐的化学性质 三 复习过程 一 碳族元素 1 组成和结构特点 1 碳族元素包括碳 硅 锗 锡 铅五种元素 位于元素周期表的 IVA 族 2 碳族元素原子最外层有 4 个电子 在化学反应中不易得到或失去电子 易形成共 价键 主要化合价有 2 和 4 价 其中碳和硅有负价 碳族元素在化合物中多以 4 价稳 定 而铅在化合物中则以 2 价稳定 碳族元素中碳元素形成的单质 金刚石 硬度最大 碳元素形成的化合物种类最多 在所有非金属形成的气态氢化物中 CH4中氢元素的质量 分数最大 12C 是元素相对原子质量的标准原子 硅在地壳中的含量仅次于氧 其单质晶体 是一种良好的半导体材料 2 性质的递变规律 随着原子序数的增大 碳族元素的原子半径依次增大 由非金属元素逐渐转变为金属 元素 即金属性逐渐增强 非金属性逐渐减弱 最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱 碱性逐渐增强 气态氢化物的稳定性逐渐减弱 还原性逐渐增强 二 碳及其化合物 1 碳单质 1 碳的同素异形体 金刚石石墨足球烯 晶体类型原子晶体过渡性晶体分子晶体 微粒间作用力共价键层内共价键 层间范德华 力 范德华力 熔沸点很高很高低 溶解性一般不溶难溶易溶于有机溶剂 硬度最大质软很小 导电性不导电导电不导电 2 碳的化学性质 常温下碳的性质稳定 在加热 高温或点燃时常表现出还原性 做还原剂 温度越高 还原性越强 高温时的氧化产物一般为一氧化碳 用心 爱心 专心 C 2H2SO4 浓 CO2 2H2O 2SO2 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O 2 二氧化碳 1 物理性质 无色略带酸味气体 无毒 能溶于水 1 1 固体时俗称干冰 大量 排放会导致温室效应 2 实验室制法 原理 OHCOCaClHCl2CaCO 2223 装置 除杂 通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 收集 向上排空气法 检验 将气体先通入品红溶液中 如果品红溶液不褪色 说明不是二氧化硫 再通入 澄清石灰水中 如果石灰水变浑浊 则证明为二氧化碳气体 3 化学性质 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O 用于二氧化碳气体的检验 2CO2 Ca OH 2 Ca HCO3 2 CO2 NH3 NaCl H2O NaHCO3 NH4Cl 侯氏制碱法 2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O2 3 碳酸盐 1 碳酸钠和碳酸氢钠的比较 用心 爱心 专心 溶解性不同 一般情况下 所有的钾盐 钠盐和铵盐是可溶的 所有的酸式盐是可溶 的 正盐的溶解度小于酸式盐的溶解度 但碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度 热稳定性不同 一般情况下 难溶的正盐和酸式盐受热易分解 可溶性碳酸盐稳定不 易分解 与酸反应的剧烈程度不同 两者都能与强酸 H 反应产生 CO2 但反应的剧烈程度 不同 根据反应的剧烈程度可鉴别两者 可溶性盐的水解程度不同 相同浓度的正盐溶液的 pH 值大于酸式盐溶液的 pH 值 与碱反应不同 弱酸的酸式盐可与碱反应生成正盐 与盐反应不同 碳酸钠可与氯化钙或氯化钡反应生成难溶性碳酸盐 但碳酸氢钠不反 应 2 碳酸根和碳酸氢根的检验 CO32 的检验方法 向待检溶液中滴加过量的 CaCl2溶液 若生成白色沉淀 再加入稀 盐酸或稀硝酸 若白色沉淀又溶解 且生成无色 无味的气体 则检得溶液中有 CO32 HCO3 的检验方法 向待检溶液中滴加足量的 Ca2 或 Ba2 的可溶性盐溶液 若无明 显现象 再向溶液中加入足量的酸 如盐酸 硝酸 醋酸等 溶液 若溶液中逸出无色 无味的气体 则待检溶液中有 HCO3 三 硅及其化合物 1 硅 1 存在 硅在地壳中的含量仅次于氧 全部以化合态形式存在 注意 在自然界中 硅无游离态 氧有游离态 但不能说硅的非金属性比氧强 2 物理性质 晶体硅是灰黑色 有金属光泽 硬而脆的固体 是原子晶体 其结构 类似于金刚石 在晶体里 每个硅原子都被相邻的 4 个硅原子包围 处于 4 个硅原子的中 心 以共价键跟这 4 个硅原子结合 成为正四面体结构 这些正四面体结构向空间发展 构成空间网状晶体 其中键角为 109 28 键长为 2 35 10 10m 比金刚石的大 是因为 碳原子半径比硅原子半径小的缘故 晶体硅熔点 沸点较高 但比金刚石的熔点 沸点低 3 化学性质 不活泼 用心 爱心 专心 常温下 Si 2F2 SiF4 气 Si 4HF SiF4 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 氧化剂 H2O 还原剂 Si 高温下 Si O2 SiO2 Si 2Cl2 SiCl4 Si 2H2 高温 SiH4 4 制备 粗硅是电炉里用碳还原 SiO2而制得的 SiO2 2C 高温 Si 粗 2CO 当碳过量 时 SiO2 3C 高温 SiC 2CO 其中氧化剂 还原剂均为碳 粗硅提纯 将粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅 SiCl4 SiCl4经过分馏提纯 再用氢气还原得到纯硅 Si 粗 2Cl2 SiCl4 液 SiCl4 2H2 高温 Si 纯 4HCl 5 应用 硅是良好的半导体材料 可用来制造半导体器件 也可用来制造合金 2 二氧化硅 1 晶体结构 是立体网状结构的原子晶体 1 个 Si 原子与 4 个 O 原子形成 4 个共 价键 即 1 个 Si 原子周围结合 4 个 O 原子 同时 每个 O 原子跟两个 Si 原子相结合 由 于二氧化硅晶体里 Si O 键的键能很高 并形成了一种立体网状的原子晶体 所以要破坏 二氧化硅的晶体 必须消耗较多的能量 因此 SiO2的熔点很高 硬度也很大 2 化学性质 很稳定 弱氧化性 SiO2 2C 高温 Si 2CO 酸性氧化物 CaO SiO2 高温 CaSiO3 SiO2 CaCO3 高温 CaSiO3 CO2 SiO2 Na2CO3 高温 Na2SiO3 CO2 上述两 反应发生的原因是因为高温下硅酸盐比碳酸盐稳定 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 玻璃中含有 SiO2 因而它能够被碱溶液腐蚀 实验室 里盛放碱溶液的试剂瓶常用橡皮塞 而不用玻璃塞 就是为了防止玻璃受碱溶液腐蚀生成 Na2SiO3 而使瓶口和塞子粘结在一起 特性 SiO2 4HF SiF4 2H2O 所以氢氟酸不能保存在玻璃试剂瓶中而应贮存在塑 料瓶中 另外制备氢氟酸也不能使用玻璃器皿 3 用途 二氧化硅是制造光导纤维的重要原料 制造石英玻璃 用做玻璃原料和建 筑材料 3 硅酸 硅酸盐 1 硅酸 硅酸钠 Na2SiO3 的水溶液跟盐酸起反应生成白色胶状沉淀 这种白色 胶状沉淀叫做原硅酸 常用 H4SiO4表示 是一种弱酸 很不稳定 这种白色胶状物在空气 里干燥 失去一部分水后 变成白色粉末 即为硅酸 H2SiO3 Na2SiO3 2HCl H2O H4SiO4 2NaCl H4SiO4 H2SiO3 H2O 也可以直接写成 Na2SiO3 2HCl H2SiO3 2NaCl 硅酸不溶于水 酸性比碳酸还要弱 从理论上解释 C Si 在元素周期表中位于同一 主族 C 在 Si 的上方 根据同主族元素性质的递变规律 C 的非金属性比硅强 所以碳酸 的酸性比硅酸强 从实验中证明 可向硅酸钠溶液中通入足量二氧化碳 有沉淀产生 反 应可表示为 SiO32 2CO2 H2O H2SiO3 2HCO3 2 硅酸盐 硅酸 原硅酸和由它们缩水结合而成的各种酸所对应的盐 统称硅酸盐 硅酸盐的表示方式有两种 氧化物 化学式 如 用心 爱心 专心 硅酸钠 Na2SiO3 Na2O SiO2 镁橄榄石 Mg2SiO4 2MgO SiO2 高岭石 Al2 Si2O5 OH 4 Al2O3 2SiO2 2H2O 正长石 KAlSi3O8 K2O Al2O3 6SiO2 硅酸盐大多是难溶于水的 可溶性的硅酸盐最常见的是 Na2SiO3 它的水溶液俗名水 玻璃可作为粘合剂 防腐剂 耐火材料使用 粘土种类很多 成分也很复杂 但主要是硅 酸盐 粘土具有粘性和可塑性 是制造水泥 陶瓷 砖瓦 耐火材料的主要原料 正长石 KAlSi3O8 在 CO2和水等作用下分解而得粘土等物质 高岭土是较纯净的粘土 4 硅酸盐工业 水泥玻璃陶瓷 原料粘土 石灰石石灰石 纯碱 石英粘土 原理复杂的物理化 学变化 Na2CO3 SiO2Na2SiO3 CO2 CaCO3 SiO2CaSiO3 CO2 复杂的物理化学变 化 主要成分3CaO SiO2 2CaO SiO2 3CaO Al2O3 Na2SiO3 CaSiO3 SiO2硅酸盐 反应条件高温高温高温 产品主要特性水硬性玻璃态物质抗氧化 抗酸碱腐 蚀 耐高温 绝缘 易成型 典型例题典型例题 例例 1 目前科学界拟合成一种 二重结构 的球形物质 即把足球形 C60分子容纳在足球形 Si60分子中 外面的硅原子与里面的碳原子以共价键相结合 下列关于这种物质的叙述不 正确的是 A 是两种单质组成的混合物 B 相对分子质量为 2400 C 是一种化合物 D 其晶体类型属于分子晶体 分析 分析 题中已明确该物质中碳原子和硅原子间形成共价键 也就是说 二者已不再是 原来独立存在的分子了 而且有固定的组成 n C n Si 1 1 因此它是化合物 C 正确 A 不正确 形成的 Si60C60分子间不存在化学键 而是依靠范德瓦耳斯力结合成分子 晶体 D 正确 其相对分子质量 Mr 12 28 60 2400 故 B 正确 应注意的是 如 果在 C60分子中放入一个或几个 He 碳原子与球内的稳定的氦分子不能成键 仍为独立的 两种分子 此时二者形成混合物而不是化合物 答案 答案 A 例例 2 大理石可以用做墙面 地面和厨房桌面 其主要成分是碳酸钙 食醋不慎滴在大理 石桌面上 会使其失去光泽 变得粗糙 下列能正确解释此现象的是 A 食醋中的水使碳酸钙溶解 B 食醋中的醋酸与碳酸钙发生了复分解反应 C 食醋中的醋酸与碳酸钙反应并放出大量的二氧化碳气体 用心 爱心 专心 D 食醋中的醋酸将碳酸钙氧化 分析 分析 醋酸能与 CaCO3发生复分解反应 由于食醋中醋酸浓度很低 所以 二者反应 不一定产生大量的 CO2 可以生成 Ca HCO3 2 答案 答案 B 例例 3 可以肯定溶液中大量存在 CO的理由是 2 3 A 加入 AgNO3溶液 有大量白色沉淀产生 B 加入酸 有无色无味气体产生 C 加入 BaCl2溶液时有白色沉淀产生 再加稀盐酸沉淀溶解 产生可使澄清石灰水变 浑浊的无色无味的气体 D 加入 Ba OH 2溶液有白色沉淀产生 再加稀盐酸如 C 所述 分析 分析 溶液中含有 Cl SO32 时 可与 AgNO3溶液反应产生白色沉淀 A 不正确 与酸反应会产生无色无味的 CO2气体 B 不正确 向含有 HCO3 的溶液中加入 3 HCO Ba OH 2时 HCO3 OH Ba2 BaCO3 H2O 再加盐酸 BaCO3 2H Ba2 CO2 H2O 其现象与 CO32 反应的现象相同 D 选项不正确 答案 答案 C 例例 4 玻璃的主要成分之一是二氧化硅 能在玻璃上进行蚀刻 将其制成毛玻璃和雕花玻 璃的物质是 A 烧碱B 纯碱 C 氢氟酸 D 盐酸 分析 分析 氢氟酸 HF 能和 SiO2发生反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 利用这个反应 可以进行玻璃雕花等 烧碱 NaOH 虽然也能和 SiO2反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 但该反应的速率较慢 不适于进行玻璃加工 答案 答案 C 例例 5 现有 25ml 2mol L 的 Na2CO3溶液和 75ml 1mol L 的稀盐酸反应 1 将 Na2CO3 溶液缓缓滴入盐酸中 2 将稀盐酸缓缓滴入 Na2CO3溶液中 在标准状况下产生气体体 积的情况是 A 均为 0 84LB 均为 0 56L C 1 2 D 2 1 解析 解析 虽然都是 Na2CO3和盐酸反应 但滴入顺序不同 结果产生的 CO2的量不一定 相同 1 将 Na2CO3溶液滴入到盐酸中 因为一开始盐酸过量 故只要能反应的全部转 化为 CO2气体 注意判断过量问题 2232 22COOHNaClHClCONa 1mol 2mol 22 4L 0 05mol 0 075mol V1 L84 0 mol2 mol075 0 L 4 22 V1 2 将稀盐酸滴入到 Na2CO3溶液中 因为开始时 Na2CO3过量 反应则分两步进行 第一步 NaClNaHCOHClCONa 332 1mol 1mol 1mol 0 05mol 0 05mol 0 05mol 用心 爱心 专心 第二步 注意判断过量问题 223 COOHNaClHClNaHCO 1mol 1mol 22 4L 0 05mol 0 075 0 05 mol V2 故选 C L56 0 mol1 L 4 22mol025 0 V2 21 VV 例例 6 下图是气体制取装置 下列能用此装置制取气体并能 随开随用 随关随停 的是 A 大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B 锌粒和稀硫酸制氢气 C 浓盐酸和二氧化锰制取氯气 D 电石和水制取乙炔 分析 分析 本题考查了常见气体的实验室制法 侧重考查分析问题能力及实验设计与评价 能力 根据装置图的特点 所制气体的反应应该具备下列条件 反应不需要加热 反应不 能太剧烈 因此 C D 选项不合理 又因为硫酸钙微溶于水 所以不能用稀硫酸和大理石 来制取二氧化碳 A 不合理 答案 答案 B 例例 7 A B C D E 代表单质或化合物 它们之间的相互转换关系如下图所示 A 为 地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质 其晶体结构与金刚石相似 请填空 1 形成单质 A 的原子的结构示意图为 它的最高化合价为 2 B 的化学式 分子式 为 B 的晶体类型为 B 和碳 反应生成 A 和 E 的化学方程式是 3 C 的化学式 分子式 为 D 的化学式 分子式 为 分析 分析 本题以框图题的形式考查了硅及其化合物的相互转化关系 关键是找出解题的 突破口 侧重于考查的是审题能力 分析能力 综合利用知识解决问题的能力 本题的突 破口是 A 为地壳中含量仅次于氧的非金属元素 推出 A 为硅 然后根据转化关系图逐一推 出 B 是二氧化硅 C 是硅酸钙 D 是硅酸钠 即可回答所有问题 答案 答案 1 4 2 SiO2 原子晶体 SiO2 2CSi 2CO 3 CaSiO3 Na2SiO3 例例 8 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 高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 用心 爱心 专心 粗硅与干燥 HCl 气体反应制得 SiHCl3 23 C300 3HSiHClHClSi SiHCl3与过量 H2在 1000 1100 反应制得纯硅 已知 SiHCl3能与 H2O 强烈反应 在空气中易自燃 请回答下列问题 1 第 步制备粗硅的化学反应方程式为 2 粗硅与 HCl 反应完全后 经冷凝得到的 SiHCl3 沸点 33 0 中含有少量 SiCl4 沸点 和 HCl 沸点 提纯 SiHCl3采用的方法为 6 57 7 84 3 用 SiHCl3与过量 H2反应制备纯硅的装置如下 热源及夹持装置略去 装置 B 中的试剂是 装置 C 中的烧瓶需要加热 其目的是 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为 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 为鉴定产品硅中是否含微量铁单质 将试样用稀盐酸溶解 取上层清液后需再加入 的试剂 填写字母代号 是 a 碘水 b 氯水 c NaOH 溶液 d KSCN 溶液 e Na2SO3溶液 分析 分析 本题利用硅的制取考查了一些常见的基本实验操作技能和实验的评价设计能力 侧重考查的是基本实验技能 1 根据题意信息 粗硅可用碳还原二氧化硅的方法制取 2 因 HCl 易溶于水 而 SiHCl3 遇 H2O 强烈水解 故提纯 SiHCl3的方法只能在无水的 条件下采用蒸馏的方法进行分离 3 因 SiHCl3强烈水解 故 A 产生的 H2必须干燥 B 中盛装的液体为浓硫酸 烧瓶需加热是为了使 SiHCl3气化 加快与氢气的反应 根据 信息 石英管中产生的物质为硅 D 中应有固体物质产生 普通玻璃在该反应条件下会软 化 D 中发生 SiHCl3被氢气还原生成硅的反应 因高温下氢气和氧气混合容易爆炸 故 应先排净装置中的空气 铁与盐酸反应生成二价铁 常用氯气先将二价铁氧化然后再加 入硫氰化钾进行检验 答案 答案 1 COSiCSiO22 2 高温 2 分馏 或蒸馏 3 浓硫酸 使滴入烧杯中的气化 有固体物质生成 在反应温度下 3 SiHCl 普通玻璃会软化 排尽装置中的空气 b d HClSiHSiHCl3 C1100 1000 23 模拟试题模拟试题 1 当下列物质 大理石 钟乳石 锅垢 贝壳 蛋壳 分别滴入醋酸时 会 产生相同气体的是 A 只有 B 只有 C 只有 D 用心 爱心 专心 2 CO2通入下列各溶液中 不可能产生沉淀的是 A 氯化钙溶液B 石灰水 C 饱和碳酸氢钠溶液D 硅酸钠溶液 3 最近 科学家研制得一种新的分子 它具有空心的类似足球状结构 分子式为 C60 下列说法正确的是 A C60是一种新型的化合物 B C60和石墨都是碳的同素异形体 C C60中含离子键 D C60的相对分子质量是 720 4 把少量 CO2分别通入到浓度相同的 Ba NO3 2溶液 Ba OH 2溶液 溶有 氨的 BaCl2溶液中 预计能观察到白色沉淀的溶液是 A 和 B 只有 C 和 D 只有 5 科学家研究发现 用 汽水 一种能释放 CO2的弱酸性溶液 浇灌植物能促进植物的 生长 原因是它能 加强呼吸作用 加强光合作用 改良碱性土壤 调节 pH 值 加强植物蒸腾作用 A B C D 6 下列离子方程式不正确的是 A 少量 Na2CO3溶液滴入到硝酸中 H CO32 HCO3 B 过量 CO2通入到澄清的石灰水中 CO2 Ca2 2OH CaCO3 H2O C 烧碱溶液与碳酸氢钙溶液混合 2OH Ca2 2HCO3 CaCO3 CO32 2H2O D 小苏打溶液与氢氧化钡溶液反应 HCO3 Ba2 OH BaCO3 H2O 7 有关纯碱和小苏打的叙述正确的是 A 等质量的 Na2CO3 NaHCO3分别与足量稀 H2SO4反应 NaHCO3产生的 CO2多 B 等质量的 Na2CO3 NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应 NaHCO3消耗的盐酸多 C 向 NaHCO3溶液中滴入 Ba OH 2溶液无沉淀 而 Na2CO3溶液中加入 Ba OH 2溶液出现白色沉淀 D Na2CO3和 NaHCO3都既能与酸反应 又能与氢氧化钠反应 8 欲使 0 1mol L 的 NaHCO3溶液中 c H c CO32 c HCO3 都减少 其方法 是 A 通入二氧化碳气体 B 加入氢氧化钠固体 C 通入氯化氢气体 D 加入饱和石灰水溶液 9 下列关于纯碱晶体 Na2CO3 10H2O 的叙述中 错误的是 A 将晶体放置在空气中质量会减轻 B 加热晶体则生成 NaHCO3 C Na2CO3可作为干燥剂使用 D 晶体溶于水后呈碱性 10 溶液中含有 HCO3 SO32 CO32 CH3COO 等 4 种阴离子 若向其中加入足量 Na2O2后 溶液中离子浓度基本保持不变的是 A CH3COO B SO32 C CO32 D HCO3 11 下列说法中 正确的是 A 1 mol SiO2晶体中 含有 2 mol Si O 键 B 熔融烧碱可选择石英坩埚 C 二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成 D 尽管二氧化硅既能与烧碱又能与氢氟酸反应 但它仍不是两性氧化物 12 有一种粗铝含金属铁和单质硅两种杂质 取等质量的样品分别投入足量的稀 用心 爱心 专心 HCl aq 和足量的稀 NaOH aq 中 放出等量的 H2 则该粗铝中铁和硅的关系正确的 是 物质的量之比为 2 1 物质的量之比为 3 1 质量之比为 2 1 质量之比为 4 1 A B C D 只有 13 工业上由粗硅制取纯硅涉及以下反应 Si s 3HCl g SiHCl3 g H2 g H 381kJ 300 SiHCl3 g H2 g Si s 3HCl g 950 对于上述反应的说法中正确的是 A 均为置换反应和氧化还原反应 B 反应 实际上互为可逆反应 C 由于反应 放热 则反应 一定吸热 D 欲提高 SiHCl3的产率 应采用加压 升温的办法 14 下列说法 硅的化学性质很稳定 因此硅在自然界中以游离态形式存在 硅和 二氧化硅晶体都属于原子晶体 二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差异 二 氧化硅是一种酸性氧化物 它不与任何酸发生反应 正确的是 A B C D 15 我国科学家前不久成功地合成了 3 mm 长的管状碳纳米管 此管居世界之首 这种碳 纤维具有强度高 刚度 抵抗变形的能力 高 密度小 只有钢的 1 4 熔点高 化学稳 定性好的特点 因此被称为 超级纤维 下列对纤维的说法不正确的是 A 它是制造飞机的某些部件的理想材料 B 它的主要组成元素是碳 C 它的结构与石墨相似 D 碳纤维复合材料不易导电 16 氮化硅是一种高温陶瓷材料 它的硬度大 熔点高 化学性质稳定 工业上曾普遍 采用高纯硅与纯氮在 1300 反应获得氮化硅 根据性质 推测氮化硅陶瓷的用途是 制汽轮机叶片 制有机玻璃 制永久性模具 制造柴油机 氮化硅晶体属于 晶体 填晶体类型 下列物质熔化时 所克服的微粒间作用力与氮化硅熔化时所克服的微粒间作用力相 同的是 单质 I2和金刚石 晶体硅和二氧化硅 冰和干冰 金刚石和碳化硅 已知氮化硅晶体结构中 原子间都以单键相连 且 N 原子和 N 原子 Si 原子和 Si 原子不直接相连 同时每个原子都满足 8 电子稳定结构 请写出氮化硅的化学式 1 mol 氮化硅晶体中含 mol N Si 键 现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下 加强热发生反应 可得较高纯度的氮化硅 反应的化学方程式为 17 我国化学家侯德榜 右图 改革国外的纯碱生产工艺 生产流程可简要表示如下 用心 爱心 专心 1 上述生产纯碱的方法称 副产品的一种用途为 2 沉淀池中发生的化学反应方程式是 3 写出上述流程中 X 物质的分子式 4 使原料氯化钠的利用率从 70 提高到 90 以上 主要是设计了 填上述流程中的编号 的循环 从沉淀池中取出沉淀的操作是 5 为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠 可取少量试样溶于水后 再滴加 6 向母液中通氨气 加入细小食盐颗粒 冷却析出副产品 通氨气的作用有 a 增大 NH4 的浓度 使 NH4Cl 更多地析出 b 使 NaHCO3更多地析出 c 使 NaHCO3转化为 Na2CO3 提高析出的 NH4Cl 的纯度 18 2005 年 11 月 13 日 我国石油吉林石化公司双苯车间发生爆炸 爆炸泄漏的有毒物 质和燃烧产生的烟气造成松花江和当地空气严重污染 某课外活动小组的同学准备探究在 爆炸现场采集的气体样品中是否含有 CO 假设该样品中不含除 CO 之外的其它能与 CuO 反应的物质 实验目的 确定气体样品中是否含有 CO 查阅资料 爆炸泄漏的有毒物质主要是苯和苯胺 它们都是有机物 已知苯的化学 式为 C6H6 是一种液体 有毒 不溶于水 密度比水小 熔点 5 5 沸点 80 1 在空 气中完全燃烧生成 CO2和 H2O 不完全燃烧时还生成 CO 实验原理 CuO COCu CO2 反应生成的 CO2使澄清石灰水变浑浊 以此证 加热 明 CO 的存在 实验仪器 问题 要用较简单的方法收集爆炸现场的气体样品 可选用什么用品 在实验时 上述仪器的连接顺序是丙 乙 甲 乙 其中乙装置需要使用两次 这 两次的作用分别是 第一次 第二次 从环境保护的角度考虑 你认为该实验是否存在缺陷 如果有 如何改进该实验 若认为该实验没有缺陷 以下问题不必回答 改进的方法是 由于苯泄漏 造成松花江上大量鱼类死亡 你认为鱼类死亡的可能原因是 回答两 点即可 苯的熔点比较低 在低温时很容易凝固成冰一样的晶体 若苯凝固 如何从试剂瓶 细口瓶 中取出苯 19 某课外活动小组加热炭粉 过量 和氧化铜的混合物 再用下图装置 对获得的铜 粉 含炭 样品进行实验 图中铁架台等装置已略去 请你帮助他们完成下列实验报告 用心 爱心 专心 一 实验目的 二 实验用品 仪器 天平 分液漏斗 锥形瓶 硬玻璃管 干燥管 酒精灯 洗 气瓶等药品 红褐色铜粉 含炭 样品 过氧化氢溶液 二氧化锰 碱石灰 浓硫酸等 三 实验内容 实验过程实验现象有关化学方程式 在 C 中加入样品标本 W 克 D 中装入精品后并称量为 m1克 连接好仪器后 检查气密性 打开 A 的活塞 慢慢滴加溶液 对 G 进行加热 当 G 中药品充 分反应后 关闭 A 的活塞 停止 加热 冷却后 称量 D 的质量为 m2克 四 计算 样品中铜的质量分数 用含 W m1 m2的代数 式表示 五 问题和讨论 实验完成后 老师评议说 按上述实验设计 即使 G 中反应完全 D 中吸收完全 也 不会得出正确的结果