此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號高三化學(四)注意事項:1.答題前,先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上,并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑,寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.非選擇題的作答:用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結束后,請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題:本題共18小題,每小題3分,共54分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1．舉世矚目的2012年奧運會在倫敦召開。有一種有機物,因其酷似奧林匹克旗中五環(huán),科學家稱之為奧林匹克烴。有關奧林匹克烴的說法正確的是A.該烴的一氯代物只有六種B.該烴分子中只含非極性鍵C.該烴完全燃燒生成H2O的物質的量小于CO2的物質的量D.該烴屬于苯的同系物【答案】C【解析】A.該烴的一氯代物只有7種,A錯誤;

B.該烴分子中含非極性鍵(C-C)和極性鍵(C-H),B錯誤;

C.該烴分子式C22H14,所以該烴完全燃燒生成H2O的物質的量小于CO2的物質的量,C正確;

D.含有多個苯環(huán),不屬于苯的同系物,D錯誤,答案選C。2．2020年11月"嫦娥五號"成功著陸月球,展示了以芳綸為主制成的五星紅旗,用SiC增強鋁基材料鉆桿"挖土",實現(xiàn)了中國首次月球無人采樣返回。研究表明月球表面的"土壤"主要含有氧,硅、鋁、鐵、鎂、鈣和鈉等元素。下列有關說法正確的是A.月球表面的"土壤"所含金屬元素鎂和鋁均可以通過電解其熔融氯化物進行冶煉B.制作五星紅旗用的芳綸為合成纖維,灼燒具有燒焦羽毛的氣味C．SiC又稱金剛砂,屬于有機合成高分子材料D.“嫦娥五號”使用的鋰離子電池組工作時是將化學能轉變成電能【答案】D【解析】A.AlCl3是由分子構成的共價化合物,不能用于電解制取金屬Al,而要采用電解熔融Al2O3方法冶煉Al,A錯誤;B.制作五星紅旗用的芳綸為合成纖維,不屬于蛋白質,因此灼燒時不具有燒焦羽毛的氣味,B錯誤;C.SiC又稱金剛砂,屬于無機非金屬材料,C錯誤；D．“嫦娥五號”使用的鋰離子電池組工作時發(fā)生化學反應產(chǎn)生新的物質,同時伴隨著能量變化,將化學能轉變成電能,D正確;故合理選項是D。3.下列關于新冠病毒說法錯誤的是A.含有病毒的飛沫分散在空氣中形成的分散系為氣溶膠B.N95口罩所使用的聚丙烯材料屬于天然纖維C．用于盛裝新冠疫苗的中硼硅玻璃管屬于硅酸鹽材質,既耐低溫,又耐強酸D.用電解食鹽水制取的次氯酸鈉噴灑房間能殺死新冠肺炎病毒【答案】B【解析】A.新冠病毒的直徑大約是0.1微米即100nm,含有病毒的飛沫分散在空氣中形成膠體,分散劑為空氣,則形成氣溶膠,A正確;B.聚丙烯是丙烯通過加聚反應合成的高分子化合物,屬于合成的塑料,B錯誤;C.為防止疫苗高溫變性,一般疫苗要低溫冷藏保存,由此可推斷硼硅玻璃管耐低溫,同時硼硅玻璃管屬于硅酸鹽材料,耐強酸,C正確;D.次氯酸鈉有強氧化性,可使蛋白質變性,因此用電解食鹽水制取的次氯酸鈉噴灑房間能殺死新冠肺炎病毒,D正確；選B。4．檢驗黑木耳中的鐵離子的步驟為：灼燒黑木耳→加酸溶解→過濾→取濾液檢驗,所選擇的裝置(夾持裝置已略去)及操作正確的是A.灼燒木耳B.加酸后攪拌溶解C.過濾得濾液D.檢驗濾液鐵離子A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A.灼燒應在坩堝中進行,圖示在蒸發(fā)皿中進行,A錯誤;B.在燒杯中加酸、用玻璃棒攪拌溶解,B正確;C.過濾應用玻璃棒引流,C錯誤；D．膠頭滴管應在試管口上方垂直懸空,避免交叉污染,D錯誤;選B。5.部分含碳物質的分類與相應碳元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是A.a中可能含有非極性鍵B.b存在多種同素異形體C.c不屬于酸性氧化物D.d轉化為e可通過化合反應實現(xiàn)【答案】A【解析】A.a為CH4,不含非極性共價鍵,故A符合題意;B.b為碳單質,比如:金剛石、石墨,存在多種同素異形體,故B不符合題意;C.c為CO,不屬于酸性氧化物,故C不符合題意;D.若e為NaHCO3,d轉化為e則發(fā)生CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3,屬于化合反應,故D不符合題意；綜上,本題選A。6．鍺(位于第4周期ⅣA族)和鋁在周期表中處于對角線位置,二者的單質及化合物的性質對應相似。下列關于鍺及其化合物的推斷正確的是A.鍺不能與強堿反應 B.氫氧化鍺具有兩性C.氧化鍺易溶于水 D.氧化鍺的化學式為Ge2O3【答案】B【解析】A.鋁能和強堿反應,鍺也能和強堿反應,故A錯誤;B.氫氧化鋁具有兩性,則氫氧化鍺也具有兩性,故B正確;C.氧化鋁不易溶于水,則氧化鍺也不易溶于水,故C錯誤;D.Ge位于第ⅣA族,其最高價為＋4,氧化鍺中O元素的化合價為－2,所以氧化鍺的化學式為GeO2,故D錯誤;故選B。7.已知電離平衡常數(shù)：H2CO3＞HClO＞HCO3－,氧化性：HClO＞Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2。下列有關離子反應或離子方程式的敘述中,正確的是A．常溫下,中性溶液中,
、
、
、
能大量共存B.向含有
的溶液中通入
充分反應:4Fe2++2I-+3Cl2=4Fe3++6Cl-+I2C.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-D．向FeBr2溶液中滴加少量氯水,再加入CCl4溶液振蕩,靜置,有機層呈橙色【答案】C【解析】A.Fe3+只存在于強酸性溶液中,在中性溶液中Fe3+已沉淀完全,A項錯誤;B.依據(jù)還原性強弱,I-優(yōu)先反應,其次才是Fe2+。依據(jù)離子方程式2I-+Cl2=I2+2Cl-,溶液中0.8molI-完全反應需消耗0.4molCl2,而現(xiàn)在只通入0.3mol,所以Fe2+沒有參與反應,離子反應方程式為:2I-+Cl2=I2+2Cl-,B項錯誤;C.從題給信息可知次氯酸的酸性大于HCO3-,所以向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO3-,注意不能生成CO32-,因為HClO能與CO32-繼續(xù)反應生成HCO3-,C項正確;D.氯氣先與Fe2+反應,再與Br-反應。所以滴加少量的氯水,并不會生成溴單質,而是發(fā)生反應:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,D項錯誤。8.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關敘述正確的是A.在水中加入0.1molCl2,充分反應后轉移的電子數(shù)為0.1NAB．標準狀況下,33.6L氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NAC.1molMnO2與1L4mol/L鹽酸反應生成的Cl2分子數(shù)為2NAD.60gSiO2晶體中含有[SiO4]四面體結構單元的數(shù)目約為NA【答案】D【解析】A.Cl2與H2O的反應為可逆反應,因此加入的0.1molCl2不能全部反應,充分反應后轉移電子數(shù)小于0.1NA,A錯誤;

B.標準狀況下,氟化氫不是氣體,不能使用標準狀況下的氣體摩爾體積計算,B錯誤;

C.加熱下MnO2與濃鹽酸例如12mol/L的鹽酸反應才生成Cl2,4mol/L鹽酸為稀鹽酸,難以與MnO2反應生成Cl2,C錯誤;

D.SiO2晶體中每個硅原子與4個氧原子形成4個硅氧鍵、每個氧原子與2個硅原子成鍵,二氧化硅晶體可看作由[SiO4]四面體結構構成,60gSiO2物質的量為1mol,其中含有1molSi原子,則所含[SiO4]四面體結構單元的數(shù)目為NA,D正確。9．某化學興趣小組為探究干燥的氯氣是否具有漂白性,設計如圖所示裝置進行實驗,下列對裝置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處分別放置的物品判斷正確的是選項ⅠⅡⅢA干燥的有色布條堿石灰濕潤的有色布條B干燥的有色布條硅膠濕潤的有色布條C濕潤的有色布條濃硫酸干燥的有色布條D濕潤的有色布條無水氯化鈣干燥的有色布條A B.B C.C D.D【答案】D【解析】生成的氯氣經(jīng)過飽和食鹽水中含有水蒸氣,需經(jīng)過干燥后才能進行驗證,因此I處應放濕潤的有色布條來驗證有水蒸氣時氯氣的漂白性,II處放固體干燥劑(保證氣體能順利通過),III處放干燥的有色布條,驗證干燥的氯氣是否有漂白性,故答案選D。10．目前海水提溴的最主要方法之一是空氣吹出法,其部分流程圖如下：以下推斷不合理的是A.熱空氣能吹出溴是利用溴易揮發(fā)的性質B.SO2吸收溴的反應方程式:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBrC．因為氧化性Fe3+＜Br2,所以氧化過程可選用FeCl3溶液D.沒有采用直接蒸餾含Br2的海水得到單質溴主要是為了節(jié)能【答案】C【解析】A.溴單質易揮發(fā),熱空氣能吹出溴,是利用溴易揮發(fā)的性質,將溴單質與二氧化硫反應,是合理的,故A不符合題意;B.SO2吸收溴反應生成硫酸和氫溴酸,其反應方程式:SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,推斷合理,故B不符合題意;C.因為氧化性Fe3+＜Br2,氧化過程不能選用FeCl3溶液,氯化鐵和溴離子不反應,因此不合理,故C符合題意;D.含Br2的海水中溴單質濃度太低,因此沒有采用直接蒸餾含Br2的海水得到單質溴主要是為了節(jié)能,推斷合理,故D不符合題意。綜上所述,答案為C。11.實驗室用有機含碘(主要以I2和IO3-的形式存在)廢水制備單質碘的實驗流程如下：已知:碘的熔點為113℃,但固態(tài)的碘可以不經(jīng)過熔化直接升華。下列說法錯誤的是A.操作①和③中的有機相從分液漏斗下端放出B.操作②中發(fā)生反應的離子方程式為2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-十H2OC.操作④中用到的玻璃儀器僅需溫度計、球形冷凝管、酒精燈、接引管及錐形瓶D.操作⑤可用如圖所示的水浴裝置進行
【答案】C【解析】A.CCl4的密度比水大,操作①和③均為萃取操作,其中溶解I2的有機相從分液漏斗下端放出,故A正確;B.操作②中Na2SO3溶液還原IO3-得到I2,自身被氧化為SO42-,發(fā)生反應的離子方程式為2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-十H2O,故B正確;C.操作④為蒸餾操作,用到的玻璃儀器包括溫度計、球形冷凝管、酒精燈、接引管、錐形瓶以及蒸餾燒瓶,故C錯誤;D.固態(tài)的碘可以不經(jīng)過熔化直接升華,不需要經(jīng)過加熱熔化使之氣化的過程,則操作⑤可利用水浴裝置進行,故D正確;答案為C。12.以食鹽等為原料制備六水合高氯酸銅[Cu(ClO4)2·6H2O]的一種工藝流程如下：下列說法不正確的是A."電解Ⅰ"時陽極不可用不銹鋼材質B."歧化反應"的產(chǎn)物之一為NaClO4C.“操作a"是過濾D.“反應Ⅱ”的離子方程式為Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O【答案】B【解析】以食鹽等為原料制備高氯酸銅[Cu(ClO4)2·6H2O],則生成產(chǎn)物應生成高氯酸鈉,電解I中為電解氯化鈉溶液生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣,歧化為氯氣與碳酸鈉溶液發(fā)生歧化反應,生成的產(chǎn)物之一為NaClO3,同時生成二氧化碳氣體,通電電解Ⅱ,溶液中氯酸根離子失電子發(fā)生氧化反應生成高氯酸根離子,加入鹽酸發(fā)生反應Ⅰ、經(jīng)過操作a為過濾,獲得氯化鈉晶體和60%以上高氯酸,反應II中為Cu2(OH)2CO3中滴加稍過量的HClO4,發(fā)生復分解反應,從所得溶液中提取目標產(chǎn)物。A."電解Ⅰ"時陽極反應產(chǎn)物為氯氣,故陽極必須為惰性電極、不可用不銹鋼材質,A正確;B.“歧化反應"的產(chǎn)物之一為NaClO3,B錯誤;C.經(jīng)“操作a”獲得氯化鈉晶體和60%以上高氯酸,故a是過濾,C正確;D.“反應Ⅱ”為Cu2(OH)2CO3和HClO4的復分解反應,高氯酸是強酸,則離子方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O,D正確。13．25℃時,在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中,加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應：Sn(s)＋Pb2＋(aq)
Sn2＋(aq)＋Pb(s),體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關系如圖所示。下列判斷正確的是A.往平衡體系中加入金屬鉛后,c(Pb2＋)增大B.升高溫度,平衡體系中c(Pb2＋)增大,說明該反應ΔH＞0C.25℃時,該反應的平衡常數(shù)K＝2.2D．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后,c(Pb2＋)變小【答案】C【解析】A.鉛為固體,固體濃度視為常數(shù),因此平衡體系中加入金屬鉛,平衡不移動,即c(Pb2＋)不變,故A錯誤;B.升高溫度c(Pb2＋)增大,說明反應向逆反應方向進行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應方向是放熱反應,即△H<0,故B錯誤;C.根據(jù)平衡常數(shù)的表達式,K=
=0.22/0.10=2.2,故C正確;D.加入少量Sn(NO3)2固體,溶液中c(Sn2＋)增大,反應向逆反應方向進行,即c(Pb2＋)增大,故D錯誤。14．氫氟酸是一種弱酸,可用來刻蝕玻璃。已知25℃時：①HF(aq)+OH-(aq)=F-(aq)+H2O(l)?H=-67.7kJ·mol-1②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)?H=-57.3kJ·mol-125℃時,在20mL0.1mol·L-1氫氟酸中加入VmL0.1mol·L-1NaOH溶液,測得混合溶液的pH變化曲線如下圖所示,下列說法正確的是A.氫氟酸的電離方程式及熱效應可表示為:HF(aq)?F-(aq)+H+(aq)?H=+10.4kJ·mol-1B.在①點時pH=6,溶液中:c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7mol/LC.在②點時,溶液中：c(F-)＜c(Na+)D．在③點時V=20mL,溶液中：c(F-)<c(Na+)=0.1mol/L【答案】B【解析】A.利用蓋斯定律將①-②可得HF(aq)?F-(aq)+H+(aq)△H=-10.4kJ/mol,A錯誤;B.溶液呈電中性,則
,則在①點時pH=6,溶液中:
B正確;C.在②點時,pH=7,c(H+)=c(OH-),由于反應后混合溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(F-),則c(F-)=c(Na+),C錯誤;D.在③點時V=20mL,恰好反應生成NaF,F-水解,則c(F-)<c(Na+)=0.05mol/LD錯誤。15．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X原子最外層有6個電子,Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素,Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置,W的單質可用作計算機芯片。下列敘述正確的是A.原子半徑由大到小的順序:W、Z、Y、XB.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序:Y、W、XC.半導體器件的研制開始于W元素D.元素Z可以形成離子化合物也可以形成共價化合物【答案】D【解析】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y是至今發(fā)現(xiàn)的非金屬性最強的元素,則Y為F元素;X原子最外層有6個電子,結合原子序數(shù)可知,X為O元素;由原子序數(shù)可知,Z、W處于第三周期,Z在周期表中處于周期序數(shù)等于族序數(shù)的位置,則Z為Al,W的單質廣泛用作太陽能電池材料和電腦芯片,則W為Si,據(jù)此分析解題。A.同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑,Al>Si>O>F,Z>W>X>Y,A錯誤;B.元素非金屬性越強、氫化物越穩(wěn)定,非金屬性Y(F)>X(O)>W(Si),則氫化物的穩(wěn)定性:Y(F)>X(O)>W(Si),B錯誤;C.鍺元素、硅元素在元素周期表中位于金屬元素與非金屬元素的分界線附近、是良好的半導體材料,半導體器件的研制開始于鍺元素而不是硅元素,C錯誤；D．Z為鋁元素,可以形成氧化鋁等離子化合物、也可以形成氯化鋁等共價化合物,D正確;答案選D。16.丙烷與溴原子能發(fā)生以下兩種反應：①CH3CH2CH3(g)+Br·(g)→CH3CH2CH2·(g)+HBr(g)②CH3CH2CH3(g)+Br·(g)→CH3CH·CH3(g)+HBr(g)反應過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應①是放熱反應B.反應②使用了催化劑C.產(chǎn)物中CH3CH2CH2·(g)含量比CH3CH·CH3(g)低D.CH3CH2CH2·(g)轉變?yōu)镃H3CH·CH3(g)時需要吸熱【答案】C【解析】A.由反應過程的能量變化圖可知,反應①和②生成物的能量都高于反應物的能量,屬于吸熱反應,故A錯誤;B.無法判斷反應②是否使用了催化劑,故B錯誤;C.反應①的活化能比反應②活化能高,因此反應②更容易進行,反應②產(chǎn)物CH3CH·CH3(g)含量高,故C正確;D.由反應過程的能量變化圖可知,CH3CH·CH3(g)能量低,CH3CH2CH2·(g)能量高,CH3CH2CH2·(g)轉變?yōu)镃H3CH·CH3(g)時需要放熱,故D錯誤；故答案為C。17．環(huán)氧乙烷是口罩制作過程中的消毒劑。通過氧氣與乙烯在石墨烯界面反應可制得環(huán)氧乙烷,其原理為石墨烯活化氧分子生成活化氧,活化氧再與乙烯反應生成環(huán)氧乙烷。氧氣與乙烯在石墨烯界面反應的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是A.石墨烯不能改變氧氣與乙烯反應的焓變B.反應歷程的各步能量變化中的最小值為0.51eVC.活化氧分子的過程中生成了C—O鍵D.氧氣與乙烯在石墨烯界面的反應屬于加成反應【答案】B【解析】A.石墨烯是該反應的催化劑,催化劑不影響反應物和生成物的總能量大小,不改變反應的焓變,故A正確;B.由能量變化圖可知各步能量變化分別為:0.75eV,0.51eV,0.49eV,1.02eV,0.73eV,1.04eV,能量變化最小為0.49eV,故B錯誤;C.由圖可知,活化氧分子過程中氧氣中的雙鍵斷開與石墨烯中的碳原子形成C-O鍵,故C正確;D.氧氣與乙烯在石墨烯界面的反應中乙烯中的碳碳雙鍵斷裂連接氧原子,符合加成反應的特征,故D正確；故選：B。18．一種以鋅一石墨烯纖維無紡布為負極、石墨烯氣凝膠(嵌有Br2,可表示為CnBr2)為正極、鹽一水“齊聚物”為電解質溶液的雙離子電池如圖所示。下列有關該電池的說法不正確的A.放電時,石墨烯氣凝膠電極上的電極反應式為
B．多孔石墨烯可增大電極與電解質溶液的接觸面積,也有利于Br2擴散至電極表面C.電池總反應為
D．充電時,
被還原,Zn在石墨烯纖維無紡布電極側沉積,Br-被氧化后在陰極嵌入【答案】D【解析】結合圖可知,電池總反應為
,放電時,正極反應為:
,負極反應為:Zn-2e-=Zn2+,據(jù)此解答。A.放電時,正極發(fā)生還原反應,石墨烯氣凝膠電極上的電極反應式為
,故A正確;B.多孔石墨烯可增大電極與電解質溶液的接觸面積,也有利于
擴散至電極表面,故B正確;C.由分析可知,電池總反應為
,故C正確;D.充電時,Zn2+被還原,Zn在石墨烯纖維無紡布電極側沉積,Br-被氧化后在陽極嵌入,D項不正確;故答案選D。二、非選擇題:本題共4小題,共46分。19．以粗硅(含鐵、鋁等雜質)為原料,工業(yè)上有以下兩種制備高純硅的工藝。已知：SiCl4沸點57.7℃,遇水強烈水解；SiHCl3沸點31.5℃,且能與H2O強烈反應,并在空氣中易自燃。(1)寫出制備粗硅的化學反應方程式為_______。(2)粗硅與HCl反應完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,操作①采用的方法為_______。SiCl4和SiHCl3遇水都會劇烈反應,都會生成H2SiO3.HCl。但SiHCl3會多生成一種物質X,寫出X物質的名稱_______。(3)實驗室用如下裝置制備SiCl4(反應溫度在400℃～500℃)。①裝置F的作用是_______。實驗開始應先點燃_______(填"A"或"D")裝置的酒精燈一段時間后再點燃另一酒精燈。②寫出A裝置中的化學反應方程式_______。(4)SiHCl3與過量H2制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置已略去)。裝置B中的試劑是_______(填名稱),裝置C中的燒瓶加熱的目的是_______。實驗中先讓稀硫酸與鋅粒反應一段時間后,再加熱C.D裝置的理由是_______,裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為_______?！敬鸢浮?1)(2)蒸餾氫氣(3)吸收尾氣Cl2,并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶A
(4)濃硫酸使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w讓H2排盡裝置中的空氣,防止SiHCl3水解和自燃
【解析】石英砂和焦炭先反應制備粗硅,粗硅和氯氣反應生成四氯化硅,再經(jīng)氫氣還原得到高純硅;粗硅和氯化氫反應生成三氯甲硅烷和四氯化硅,三氯甲硅烷再經(jīng)氫氣還原得到高純硅。以氯氣為原料制備四氯化硅等,先用MnO2和濃HCl共熱制得Cl2,氯氣中含HCl,飽和食鹽水吸收氯氣中的氯化氫,經(jīng)濃硫酸干燥后,氯氣在加熱下與硅反應生成四氯化硅、四氯化硅易水解、氯氣有毒,要用堿石灰進行尾氣吸收;據(jù)此分析答題。(1)工業(yè)用二氧化硅和碳在高溫下反應制備粗硅,化學反應方程式為:
。(2)SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,據(jù)信息:SiHCl3和SiCl4的沸點不同,所以操作①采用的方法為蒸餾。據(jù)信息:SiHCl3沸點31.5℃,且能與H2O強烈反應,并在空氣中易自燃,則SiHCl3具有很強的還原性,因為SiHCl3中氫的化合價是-1價、+1價的氫發(fā)生歸中反應,故SiHCl3與水反應生成硅酸、HCl、H2,則SiHCl3多生成的這一種物質X的名稱為氫氣。(3)①SiCl4能與H2O強烈反應,氯氣有毒。則實驗中要防止E內(nèi)進入水蒸氣、進行尾氣吸收。故球形干燥管的作用為:吸收尾氣Cl2,并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶裝;加熱下Si與氧氣能反應,故實驗時應先點燃裝置A的酒精燈讓氯氣將裝置內(nèi)空氣排盡。②A裝置中MnO2和濃HCl共熱制得Cl2,化學反應方程式為:
。(4)鋅和稀硫酸制備的氫氣中含有水蒸氣,裝置B中的試劑是濃硫酸；裝置C中的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w和氫氣發(fā)生反應制備純硅,所以燒瓶加熱的目的是使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w；根據(jù)題中信息可知SiHCl3能與H2O強烈反應,并在空氣中易自燃,實驗中先讓稀硫酸與鋅粒反應一段時間后,再加熱C、D裝置可以讓H2排盡裝置中的空氣,防止SiHCl3水解和自燃；裝置D中氫氣和SiHCl3發(fā)生反應制備高純硅,化學方程式為:
。20.氟及其化合物在生產(chǎn)生活中被廣泛使用。(1)LiPF6是鋰離子電池中廣泛應用的電解質。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應制備LiPF6,其流程如下已知:HCl的沸點是-85.0℃,HF的沸點是19.5℃。①第①步反應中無水HF的作用是____、____。反應設備不能用玻璃材質的原因是____(用化學方程式表示)。②該流程需在無水條件下進行,第③步反應中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,寫出PF5水解的化學方程式:_______。③第④步分離采用的方法是_______;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是_______。(2)工業(yè)上制備氟氣通常采用電解氧化法,如圖是電解熔融的氟氫化鉀(KHF2)的實驗裝置：①已知陰極的電極反應式為2HF
+2e-=H2+4F-,則電解的總反應為_______②出口1處的物質是_______(填化學式)。牙齒表面有一層釉質,其組成為羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH(Ksp=6.8×10-21),容易受到酸的侵蝕,研究表明氟磷灰石Ca5(PO4)3F(Ksp=1.0×10-37)更能抵抗酸的腐蝕。請用平衡移動原理解釋為什么人們常使用含氟牙膏防治蛀牙_______?！敬鸢浮?1)反應物溶劑SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OPF5+4H2O=H3PO4+5HF過濾冷凝(2)2KHF2H2↑+F2↑+2KFF2(3)牙齒表面的羥基磷灰石在水中存在平衡:Ca5(PO4)3OH(s)

5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),酸能消耗氫氧根離子使上述平衡向右移動而被腐蝕;當加入氟化物時發(fā)生反應生成溶解度更小的氟磷灰石:5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+F-(aq)=Ca5(PO4)3F(s),實現(xiàn)了羥基磷灰石轉化為更耐腐蝕的氟磷灰石,因此使用氟化物能防止蛀牙?！窘馕觥坑闪鞒讨?LiF和HF液態(tài)反應生成LiHF2飽和溶液,PCl5與液態(tài)HF反應得到PF5與HCl氣體混合物,LiHF2飽和溶液與PF5反應生成LiPF6固體和液體HF,經(jīng)過濾得到目標產(chǎn)物LiPF6,反應中的尾氣HCl和HF混合氣體,經(jīng)降溫冷凝分離出液態(tài)HF進行循環(huán)利用,HCl則用水吸收,據(jù)此回答;(1)①固體和液體反應生成新的物質飽和溶液,所以第①步反應中無水HF的作用反應物、溶劑。玻璃的主要成分中含有SiO2,能和HF發(fā)生反應,所以反應設備不能用玻璃材質,化學方程式為:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。②該流程需在無水條件下進行,第③步反應中PF5極易水解,其產(chǎn)物為兩種酸,則根據(jù)水解為非氧化還原反應,-1價的F與水中+1價的氫相結合得到HF、另一產(chǎn)物則為H3PO4,所以反應的方程式為PF5+4H2O=H3PO4+5HF。③第④步分離的是固體[LiPF4(s)]和液體[(HF(l)],所以采用過濾的方法;已知HCl的沸點是-85.0℃,HF的沸點是19.5℃。分離尾氣中HF、HCl,可以降溫到19.5℃以下使HF液化被分離、再用水吸收HCl,所以采用冷凝法。(2)①根據(jù)題意,工業(yè)上制備氟氣通常采用電解氧化法,電解熔融的氟氫化鉀(KHF2)時,陰極反應為2HF
+2e-═H2↑+4F-,陽極反應為2F－-2e－=F2↑,則電解的總反應為2KHF2
H2↑+F2↑+2KF;②根據(jù)電解裝置圖,陽極需要惰性電極,所以鋼為陰極,石墨為陽極,則出口1處的物質是F2。(3)羥基磷灰石Ca5(PO4)3OH(Ksp=6.8×10-21)與氟磷灰石Ca5(PO4)3F(Ksp=1.0×10-37)沉淀類型相同、Ksp越小則越難溶。牙齒表面的羥基磷灰石在水中存在平衡:Ca5(PO4)3OH(s)

5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+OH-(aq),酸能消耗氫氧根離子使上述平衡向右移動而被腐蝕;當加入氟化物時發(fā)生反應生成溶解度更小的氟磷灰石:5Ca2+(aq)+3PO43-(aq)+F-(aq)=Ca5(PO4)3F(s),實現(xiàn)了羥基磷灰石轉化為更耐腐蝕的氟磷灰石,因此使用氟化物能防止蛀牙。21.氯氣是一種重要的化工原料。(1)由氧化物經(jīng)氯化作用生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法,例如,工業(yè)上,常采用"加碳氯化"的方法以高鈦渣(主要成分為TiO2)為原料生產(chǎn)TiCl4.已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-1;KI=3.4×10-292C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1;KII=1.2×1048沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:_______。結合數(shù)據(jù)說明氯化過程中加碳的理由_______。(2)Cl2合成有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。4HCl+O2
2Cl2+2H2O,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。①若該反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當反應達平衡時,下列敘述正確的是_______a.v(HCl)=2v(Cl2)b.4v正(HCl)=v逆(O2)c.又加入1molO2,達新平衡時,HCl的轉化率增大d.分離出H2O,達新平衡時,v正(HCl)增大②下圖是該反應兩種投料比[n(HCl)∶n(O2)分別為4∶1和2∶1]下,反應溫度對HCl平衡轉化率影響的曲線。下列敘述正確的是_______。a.該反應的正反應是放熱反應b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大c.若平衡常數(shù)K值變大,達新平衡前v逆始終減小d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應方向移動(3)在一定溫度下,氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為：Cl2(g)?Cl2(aq)K1=c(Cl2)/pCl2(aq)+H2O(l)?H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq)K2其中p為Cl2(g)的平衡壓強,c(Cl2)為Cl2在水溶液中的平衡濃度。①Cl2(g)?Cl2(aq)的焓變ΔH1_______0(填">"、“="或“<")。②平衡常數(shù)K2的表達式為K2=_______。③氯氣在水中的溶解度(以物質的量濃度表示)為c,則c=_______。(用平衡壓強p和上述平衡常數(shù)表示,忽略HClO的電離)(4)在一定溫度下,以I2為催化劑,氯苯和Cl2在CS2中發(fā)生平行反應,分別生成鄰二氯苯和對二氯苯,兩產(chǎn)物濃度之比與反應時間無關。反應物起始濃度均為0.5mol·L-1,反應30min測得氯苯15%轉化為鄰二氯苯,25%轉化為對二氯苯。保持其他條件不變,若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例,可采用的措施是___。A.適當提高反應溫度 B.改變催化劑C.適當降低反應溫度 D.改變反應物濃度【答案】(1)TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=ΔH1+ΔH2=-45.5kJ/mol與未加碳直接制備TiCl4的反應相比,TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)的K=KIKII=4.1×1019遠大于K1,反應II使TiO2氯化為TiCl4得以實現(xiàn);ΔH=ΔHI+ΔHII=-45.5kJ·mol-1,反應II可為反應I提供所需的能量。(2)acad(3)＜K1p+(4)AB【解析】(1)已知:反應I:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)ΔH1=+175.4kJ·mol-1;反應II:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH2=-220.9kJ·mol-1;據(jù)蓋斯定律,反應I+反應II得到沸騰爐中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的熱化學方程式:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)△H=ΔH1+ΔH2=-45.5kJ/mol。與未加碳直接制備TiCl4的反應相比,TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)的K=KIKII=4.1×1019遠大于K1,反應II使TiO2氯化為TiCl4得以實現(xiàn);ΔH=ΔHI+ΔHII=-45.5kJ·mol-1,反應II可為反應I提供所需的能量。(2)對于反應4HCl+O2
2Cl2+2H2O:①若該反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當反應達平衡時,則下列敘述:a.v正(HCl)=2v正(Cl2)=2v逆(Cl2),a正確;b.v正(HCl)=4v逆(O2)=4v正(O2),b錯誤;c.又加入1molO2,增大反應物氧氣的濃度,平衡右移,達新平衡時,HCl的轉化率增大,c正確；d．分離出H2O(g),減少生成物濃度,反應速率減慢,平衡右移再達新平衡時,v正(HCl)減小,v正(HCl)不可能比舊平衡時大,d錯誤；正確的是ac。②下列敘述:a.只升溫時,HCl的