高考化學與技術必考知識點

　　化學是一門中心的、實用的、創造性的實驗科學。下面小編給你分享，歡迎閱讀。

　　1.瞭解化學在水處理中的應用。

　　***1***天然水中所含的雜質及其處理方法。

　　含有的雜質主要有懸浮物質、膠體物質和可溶物質等。

　　飲用水***自來水***的處理工序：原水→ 過濾→ 吸附→ 殺菌。

　　常見的混凝劑：鋁鹽和鐵鹽等，其淨水原理：鋁離子或鐵離子水解生成膠體的淨水功能。 用於自來水消毒殺菌的消毒劑有：漂白粉精、氯氣、二氧化氯和臭氧等。 常用吸附劑：活性炭***表面積大、吸附能力強，可除去水中異味***。

　　***2***汙水處理

　　①水汙染的檢測專案

　　a、水的理化性質——色度、濁度、PH等

　　b、無機物——溶解氧***DO***、某些金屬離子、氯離子、硫酸根離子、氮和磷的化合物等 c、有機物——通常測定生化需氧量***BOD***① ②處理汙水的主要方法是生物化學方法。通常使用含有大量需氧微生物的活性汙泥，在強力通入空氣的條件下，微生物以水中的有機廢物為養料生長繁殖，將有機物分解為二氧化碳、水等無機物。

　　***3***硬水軟化

　　常見的硬水軟化方法：加熱煮沸法、離子交換法和藥劑軟化法。

　　①軟水與硬水的簡單鑑別： 取少量兩種水，加入適量的肥皂水，產生沉澱少者為硬水 ②硬水軟化的方法a.加熱煮沸法：只能消除 暫時 硬度， 永久 硬度沒變化 b.藥劑軟化法:常用的藥劑有 石灰 、 純鹼 等。反應過程中，鎂都是以 氫氧化鎂 的形式沉澱，而鈣都是以 碳酸鈣 形式沉澱，加入的次序先後是 先石灰後純鹼 。 c.陰陽離子交換樹脂法：***1***先後次序是 先通過陽離子交換樹脂，後通過陰離子交換樹脂

　　***2***優點 質量輕、裝置簡單、佔地面積小，操作方便 。

　　2.瞭解海水的綜合利用，瞭解海水淡化的主要方法。

　　海水淡化的方法：蒸餾法、電滲析法、反滲透法、冷凍法和離子交換法。

　　a. 減壓蒸餾法的原理：利用壓強降低，液體的沸點也 降低 。

　　優點： 裝置相對簡單，技術成熟 ，缺點： 能耗大

　　b.電滲析法原理：在外加直流電場作用下，處於中間海水槽裡的陰離子、陽離子分別透過陰離子交換膜、陽離子交換膜遷移到陽極區、陰極區,中間水槽裡的水含鹽量就 降低 了。

　　特點：消耗的 電能 大，但其成本只有蒸餾法的 1/4 。

　　c.反滲透法的原理：如果在含鹽濃度 較大 的溶液一側施加一定的壓力，可以迫使水從 濃 溶液一側向 稀 溶液一側滲透，使濃溶液濃度 增大 ，得到淡水。

　　特點：可以大量、快速地生產淡水，尋找 更理想的滲透膜 ，是目前努力的方向。 d.冷凍法原理: 把冷海水噴入真空室，部分海水 蒸發吸熱 使其餘海水冷卻形成冰晶。固體冰晶中的雜質要比原溶液中少得多。將得到的冰晶用適量的淡水淋洗、熔化就得到淡水。

　　特點：由於水的比熱、汽化熱大，這種海水淡化技術要消耗 大量的能源 。

　　3.瞭解合成氨的主要原理、原料，重要裝置、流程和意義，瞭解催化劑的研製對促進化學工業發展的重大意義。

　　***1***氮的固定：把大氣中的 氮氣 轉化為 氮的化合物 。

　　***2***合成氨原料氣的製備。N2：① 燃燒C除氧氣 ② 冷凝蒸發法得氮氣 ; H2：①由水蒸氣製得 C與水蒸氣反應得氫氣 ②由天然氣製得 CH4+H2O=CO+3H2 。

　　***3***合成氨原理： 氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑作用下生成氨氣 ，合適條件：溫度 450℃ 壓強 20-50Mp 催化劑 鐵觸媒

　　***4***合成氨主體裝置： 合成塔

　　4.瞭解電解食鹽水的基本原理，瞭解氯鹼工業產品的主要用途。瞭解食鹽水電解工藝和主要裝置——離子交換膜電解槽。

　　***1***食鹽水電解原理：陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H+-2e-=H2↑

　　***2***食鹽水電解工藝——離子交換膜電解槽

　　離子交換膜的作用：阻止氣體通過，防止氯氣與陰極氫氣、氫氧化鈉接觸反應。 精製食鹽水的目的：防止隔膜堵塞，提高產品的純度。

　　***3***新增原料：陽極室： 精製食鹽水 ; 陰極室：新增純水***加一定量的 NaOH 溶液***

　　***4***離子交換膜的作用： 阻止陰極室產生的氣體氫氣、氫氧化鈉與在陽極室氯氣混合反應

　　***5***精製食鹽水：粗鹽含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-，所用試劑只有過量才能除淨這些雜質，試設計一個合理的順序逐一除雜。

　　過濾→過量NaOH溶液→過量BaCl2溶液***前兩步可互換***→純鹼溶液→過濾

　　5.瞭解從海水中提取鎂的過程和原理，瞭解從鋁土礦中提取鋁的過程和原理及鋁製品在生活中的廣泛應用。

　　***1***海水中提取鎂的流程及涉及的化學方程式

　　① CaCO3=CaO+CO2

　　②CaO + H2O === Ca***OH***2

　　③MgCl2 + Ca***OH***2 === Mg***OH***2↓ + CaCl2

　　④Mg***OH***2 + 2HCl === MgCl2 + 2H2O

　　⑤MgCl2 ·6H2O === MgCl2 + 6H2O

　　⑥MgCl2***熔融*** === Mg + Cl2↑

　　高考化學與技術習題

　　[2014•浙江卷] “化學與技術”模組

　　木糖醇***C5H12O5***可用作甜味劑、營養劑，在化工 、食品、醫藥等工業中有廣泛應用。利用玉米芯中的多糖可以生產木糖醇，其工藝流程如下：

　　1—浸泡罐;2、3—反應罐;4—板式過濾機;5、10—濃縮罐;

　　6—脫色柱;12—離心機***固液分離裝置***

　　已知：木糖與木糖醇的轉化關係如下：

　　請回答下列問題：

　　***1***裝置2中硫酸的主要作用是________。

　　***2***裝置3中加入碳酸鈣的目的是________________________________________________________。

　　***3***為除去木糖漿中的雜質離子，7、8裝置中的填充物依次是__________________________________________。

　　***4***裝置9的作用是________。

　　A.冷卻木糖漿

　　B.水解木糖

　　C.氧化木糖

　　D.還原木糖

　　***5***裝置11的作用是________。

　　[答案] ***1***催化

　　***2***中和剩餘的硫酸，生成產物CaSO4有利於分離

　　***3***陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂

　　***4***D　***5***結晶

　　[解析] ***1***玉米水解時需要催化劑，故硫酸用於催化玉米的水解反應。***2***玉米水解完成後，水解液中含有硫酸，加入碳酸鈣可將H2SO4轉化為微溶的CaSO4，這有利於產品的分離。***3***由流程圖知，離子的除去中沒有新增其他試劑，故它是利用分離膜進行的分離***除雜***。***4***進入裝置9中的是木糖，目標產物是木糖醇，故裝置9是用H2還原木糖的裝置。***5***由裝置12是用於固液分離而進入裝置11的是溶液知，裝置11是用於結晶的。

　　32. [2014•山東卷] [化學—化學與技術]工業上用重鉻酸鈉***Na2Cr2O7***給晶後的母液***含少量雜質Fe3+生產重鉻酸鉀***K2Cr2O7***。工藝流程及相關物質溶解度曲線如圖所示：

　　***1***由Na2Cr2O7生產K2Cr2O7的化學方程 式為____________________________________________。通過冷卻結晶析出大量K2Cr2O2的原因是__________________________________________________________。

　　***2***向Na2Cr2O7母液中加鹼液調pH的目的是________________________________________。

　　***3***固體A主要為________***填化學式***。固體B主要為________***填化學式***。

　　***4***用熱水洗滌固體A，回收的 洗滌液轉移到母液______***填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”***中，既能提高產率又可使能耗最低。

　　32.***1***Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl　低溫下K2Cr2O7溶解度遠小於其他組分，隨溫度的降低，K2Cr2O7溶解度明顯減小***合理即可***

　　***2***除去Fe3+

　　***3***NaCl　K2Cr2O7

　　***4***Ⅱ

　　[解析] ***1***利用流程圖知向母液Ⅰ***溶質為Na2Cr2O7***中加入KCl***s***固體後得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反應的方程 式為Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl;再結合溶解度曲線圖可知該反應發生的原因是K2Cr2O7的溶解度受溫度影響變化大，並且低溫時溶解度遠比其他組分小，將反應後的熱溶液降溫可使K2Cr2O7結晶析出。***2***pH=4時，Fe3+可完全轉化為Fe***OH***3沉澱，通過過濾可進行固液分離，因此向Na2Cr2O7母液中加鹼調節pH=4的目的是除去Fe3+。***3***利用***1***中反應方程式和溶解度曲線知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再結合K2Cr2O7在高溫時溶解度大可知將母液Ⅱ蒸發濃縮得到固體A應是析出NaCl固體，母液Ⅲ為高溫下不飽和的K2Cr2O7溶液，再冷卻結 晶得到固體B應是K2Cr2O7。***4***洗滌固體A***NaCl***的洗滌液中含有K2Cr2O7，因此將回收液轉移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的產率，同時降低能耗。

　　36.　[2014•新課標全國卷Ⅰ] [化學——選修2：化學與技術]***15分***

　　磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3***PO4***2•H2O]和磷灰石 [Ca5F***PO4***3、Ca5***OH******PO4***3]等形式存在。圖***a***為目前國際上磷礦石利用的大致情況，其中溼法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖***b***是熱法磷酸生產過程中由磷灰石制單質磷的流程。

　　***a***

　　***b***

　　部分物質的相關性質如下：

　　熔點/℃ 沸點/℃ 備註

　　白磷 44 280.5 5ykj

　　PH3 -133.8 -87.8 難溶於水，有還原性

　　SiF4 -90 -86 易水解

　　回答下列問題：

　　***1***世界上磷礦石最主要的用途是生產含磷肥料，約佔磷礦石使用量的________%。

　　***2***以磷灰石為原料，溼法磷酸過程中Ca5F***PO4***3反應的化學方程式為________________________________________________________________________。

　　現有1 t摺合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可製得85%的商品磷酸________t。

　　***3***如圖***b***所示，熱法磷酸生產過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合 ，高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是________***填化學式***，冷凝塔1的主要沉積物是________，冷凝塔2的主要沉積物是________。

　　***4***尾氣中主要含有____________________，還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純鹼溶液，可除去____________;再通入次氯酸鈉溶液，可除去________。***均填化學式***

　　***5***相比於溼法磷酸，熱法磷酸工藝複雜，能耗高，但優點是________________________________________________________________________。

　　36.***1***69　***2***Ca5F***PO4***3+5H2SO4===3H3PO4+5CaSO4+HF↑　0.49　***3***CaSiO3　液態白磷　固態白磷　***4***SiF4、CO　SiF4、HF、H2S　PH3　***5***產品純度高***濃度大***

　　[解析] ***1***設磷礦石的質量為m，結合圖***a***可知轉化成磷肥的磷礦石的質量為96%m×85%×80%，轉化成礦粉肥的質量為4%m，則用於生產含磷肥料的磷礦石約佔磷礦石使用量的69%。***2***溼法磷肥中Ca5F***PO4***3與H2SO4的反應為Ca5F***PO4***3+5H2SO4===3H3PO4+5CaSO4+HF↑。根據P2O5～2H3PO4和0.3 t P2O5可求出製得85%的H3PO4約為0.49 t。***3***圖***b***所示工藝中，第一步所得爐渣主要成分為CaSiO3，結合表格中資料資訊可確定冷凝塔1和冷凝塔2的主要沉積物分別為液態白磷和固態白磷。***4***尾氣中含有SiF4、CO和PH3、H2S、HF等，將其通入純鹼溶液中可除去氣體SiF4、H2S和HF，再通入NaClO溶液可除去具有還原性的PH3氣體。***5***結合圖***a***和圖***b***可知圖***b***具有產品純度高的優點。

　　16. [2014•江蘇卷] ***12分***煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰***主要含Al2O3、SiO2等***製備鹼式硫酸鋁[Al2*** SO4***x***OH***6-2x]溶液，並用於煙氣脫硫研究。

　　***1***酸浸時反應的化學方程式為____________________;濾渣Ⅰ的主要成分為________***填化學式***。

　　***2***加CaCO3調節溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，並使Al2***SO4***3轉化為Al2***SO4***x***OH***6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為________***填化學式***;若溶液的pH偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是__________________________***用離子方程式表示***。

　　***3***上述流程中經完全熱分解放出的SO2量總是小於吸收的SO2量，其主要原因是________________________;與吸收SO2前的溶液相比，熱分解後迴圈利用的溶液的pH將________***填“增大” “減小”或“不變”***。

　　16.***1***Al2O3+3H2SO4===Al2***SO4***3+3H2O　SiO2

　　***2***CaSO4　3CaCO3+2Al3++3SO2-4+3H2O===2Al***OH***3+3CaSO4+3CO2↑

　　***3***溶液中的部分SO2-3被氧化成SO2-4　減小

　　[解析] ***1***粉煤灰中的Al2O3能與H2SO4反應生成Al2***SO4***3，而SiO2不能與H2SO4反應，因而濾渣Ⅰ為SiO2。***2***濾液為Al2***SO4***3，與CaCO3反應生成微溶物CaSO4，因而濾渣Ⅱ為CaSO4。溶液中存在Al3++3H2O??Al***OH***3+3H+，CaCO3+2H+=== Ca2++H2O+CO2↑，溶液的pH偏高，鹼性增強，會促進Al3+ 水解，鋁元素容易轉化為Al***OH***3沉澱而導致溶液中鋁元素含量降低。***3***+4價S具有較強還原性，溶液中的SO2-3容易被氧化為SO2-4。SO2在水中溶解度較大且SO2溶於水生成H2SO3，且加熱 時部分H2SO3會被氧化為酸性更強的H2SO4，因而比吸收SO2前酸性增強，pH減小。

　　4. [2014•江蘇卷] 下列物質性質與應用對應關係正確的是***　　***

　　A.晶體矽熔點高硬度大，可用於製作半導體材料

　　B.氫氧化鋁具有弱鹼性，可用於制胃酸中和劑

　　C.漂白粉在空氣中不穩定，可用於漂白紙張

　　D.氧化鐵能與酸反應，可用於製作紅色塗料

　　4.B　[解析] 晶體矽用作半導體材料是因為其導電性介於導體和半導體之間，與其熔點高、硬度大 的性質無關，A項錯誤;胃酸的主要成分是鹽酸，能被氫氧化鋁中和，B項正確;漂白粉漂白紙張是利用了其漂白性，而不是其不穩定性，C項錯誤;氧化鐵用作紅色塗料是利用了其顏色呈紅棕色，與其能與酸反應的性質無關，D項錯誤。

　　32.[2014•山東卷] [化學—化學與技術]工業上用重鉻酸鈉***Na2Cr 2O7***給晶後的母液***含少量雜質Fe3+生產重鉻酸鉀***K2Cr2O7***。工藝流程及相關物質溶解度曲線如圖所示：

　　5ykj

　　***1***由Na2Cr2O7生產K2Cr2O7的化學方程式為____________________________________________。通過冷卻結晶析出大量K2Cr2O2的原因是__________________________________________________________。

　　***2***向Na2Cr2O7母液中加鹼液調pH的目的是________________________________________。

　　***3***固體A主要為________***填化學式***。固體B主要為________***填化學式***。

　　***4***用熱水洗滌固體A，回收的洗滌液轉移到母液______***填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”***中，既能提高產率又可使能耗最低。

　　32.***1***Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl　低溫下K2Cr2O7溶解度遠小於其他組分，隨溫度的降低，K2Cr2O7溶解度明顯減小***合理即可***

　　***2***除去Fe3+

　　***3***NaCl　K2Cr2O7

　　***4***Ⅱ

　　[解析] ***1***利用流程圖知向母液Ⅰ***溶質為Na2Cr2O7***中加入KCl ***s***固體後得到K2Cr2O7，由此可知由Na2Cr2O7生成K2Cr2O7的反應的方程式為Na2Cr2O7+ 2KCl===K2Cr2O7+2NaCl;再結合溶解度曲線圖可知該反應發生的原因是K2Cr2O7的溶解度受溫度影響變化大 ，並且低溫時溶解度遠比其他組分小，將反應後的熱溶液降溫可使K2Cr2O7結晶析出。***2***pH=4時，Fe3+可完全轉化為Fe***OH***3沉澱，通過過濾可進行固液分離，因此向Na2Cr2O7母液中加鹼調節pH=4的目的是除去Fe3+。***3***利用***1***中反應方程式和溶解度曲線知，母液Ⅱ中主要含有NaCl和少量K2Cr2O7，再結合K2Cr2O7在高溫時溶解度大可知將母液Ⅱ蒸發濃縮得到固體A應是析出NaCl固體，母液Ⅲ為高溫下不飽和的K2Cr2O7溶液，再冷卻結晶得到固體B應是K2Cr2O7。***4***洗滌固體A***NaCl***的洗滌液中含有K2Cr2O7，因此將回收液轉移到母液Ⅱ中可提高K2Cr2O7的產率，同時降低能耗。

　　O2 海水的綜合利用

　　36. [2014•新課標全國卷Ⅱ] [化學——選修2：化學與技術]***15分***

　　將海水淡化與濃海水資源化結合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再從剩餘的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產品。

　　回答下列問題：

　　***1***下列改進和優化海水綜合利用工藝的設想和做法可行的是________***填序號***。

　　①用混凝法獲取淡水

　　②提高部分產品的質量

　　③優化提取產品的品種

　　④改進鉀、溴、鎂等的提取工藝

　　***2***採用“空氣吹出法”從濃海水吹出Br2，並用純鹼吸收。鹼吸收溴的主要反應是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3，吸收1 mol Br2時，轉移的電子數為________mol。

　　***3***海水提鎂的一段工藝流程如下圖：

　　濃海水的主要成分如下：

　　離子 Na+ Mg2+ Cl- SO2-4

　　濃度/***g•L-1*** 63.7 28.8 144.6 4***

　　該工藝過程中，脫硫階段主要反應的離子方程式為______________________________，產品2的化學式為__________，1 L濃海水最多可得到產品2的質量為________g。

　　***4***採用石墨陽極、不鏽鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發生反應的化學方程式為________________________;電解時，若有少量水存在會造成產品鎂的消耗，寫出有關反應的化學方程式：____________________________________________________。

　　36.***1***②③④　***2***53　***3***Ca2++SO2-4===CaSO4↓

　　Mg***OH***2　69.6

　　***4***MgCl2=====電解Mg+Cl2↑

　　Mg+2H2O=====高溫Mg***OH***2+H2↑

　　[解析] ***1***用混凝法只能除去海水中的懸浮物，不能獲取淡水，故設想和做法可行的是②③④。***2***利用化合價升降法配平方程式為3Br2+6Na2CO3+3H2O===5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3，根據溴的化合價變化確定轉移的電子數。***3***分析流程可知，脫硫階段是用鈣離子除去海水中硫酸根離子，產品2為Mg***OH***2，利用鎂元素守恆可計算出氫氧化鎂的質量。***4***電解熔融的氯化鎂得到鎂和氯氣;有少量水時，生成的鎂會與水反應而導致產品鎂的消耗。

　　14. [2013•海南卷] ***9分***

　　溴及其化合物廣泛應用於醫藥、農藥、纖維、塑料阻燃劑等，回答下列問題：

　　***1***海水提溴過程中，向濃縮的海水中通入________，將其中的Br-氧化，再用空氣吹出溴;然後用碳酸鈉溶液吸收溴，溴歧化為Br-和BrO-3，其離子方程式為__________________________________________。

　　***2***溴與氯能以共價鍵結合形成BrCl。BrCl分子中，________顯正電性。BrCl與水發生反應的化學方程式為____________________________________________。

　　***3***CuBr2分解的熱化學方程式為：

　　2CuBr2***s***===2CuBr***s***+ Br2*** g***

　　ΔH=+105.4 kJ/mol

　　在 密閉容器中將過量CuBr2於487 K下加熱分解，平衡時p***Br2***為4.66×103 Pa。

　　①如反應體系的體積不變，提高反應溫度，則p***Br2***將會________***填“增大”“不變”或“減小”***。

　　②如反應溫度不變，將反應體系的體積增加一倍，則p***Br2***的變化範圍為__________________________。

　　14.***1***Cl2　3Br2+6CO2-3+3H2O===5Br-+ BrO-3+6HCO-3

　　***2***Br　BrCl+H2O===HCl+HBrO

　　***3***①增大　②2.33×103 Pa<p***Br2***≤4.66×103 Pa

　　[解析] ***1***溴在碳酸鈉溶液中的歧化反應可理解為溴與水發生歧化，產生H+的被碳酸鈉吸收。***2***正電性的原子或原子團結合—OH形成分子，則生成HBrO。***3***①升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，因而可提高p***Br2***;②體積增大一倍時，p***Br2***降為原來的一半，即2.33×103 Pa，減壓使平衡向氣體體積數增大的方向移動，因而會大於2.33×103 Pa;若反應物足量，平衡可恢復到原有的p***Br2***，故p***Br2***的變化範圍為2.33×103 Pa<p***Br2***≤4.66×103 Pa。

　　O3 石油、煤和天然氣的綜合利用

　　1. [2014•天津卷] 化學與生產、生活息息相關，下列敘述錯誤的是***　　***

　　A.鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性

　　B.用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可減少白色汙染

　　C.大量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素

　　D.含重金屬離子的電鍍廢液不能隨意排放

　　1.B　[解析] 鋅的化學性質活潑，鐵表面鍍鋅，鐵被保護，A項正確;聚乳酸塑料易降解，而聚乙烯塑料難降解，是產生白色汙染的主要汙染物，B項錯誤;化石燃料燃燒時生成大量的二氧化碳，同時生成一氧化碳、二氧化硫等有害氣體，還能產生大量的粉塵等有害顆粒物，故大 量燃燒化石燃料是造成霧霾天氣的一種重要因素，C項正確;含重金屬離子的電鍍廢液隨意排放會造成水體汙染，D項正確。

　　20.[選修2——化學與技術] ***20分***

　　Ⅰ [2013•海南卷] ***6分***下列敘述正確的是***　　***

　　A.合成氨的“造氣”階段會產生廢氣

　　B.電鍍的酸性廢液用鹼中和後就可以排放

　　C.電解制鋁的過程中，作為陽極材料的無煙煤不會消耗

　　D.使用煤炭轉化的管道煤氣比直接燃煤可減少環境汙染

　　Ⅱ. [2013•海南卷] ***14分***

　　矽在地殼中的含量較高。矽及其化合物的開發由來已久，在 現代生活中有廣泛應用。回答下列問題：

　　***1***1810年瑞典化學家貝採利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時，得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是________________________________。

　　***2***陶瓷、水泥和玻璃是常用的矽酸鹽材料。其中，生產普通玻璃的主要原料有____________________。

　　***3***高純矽是現代資訊、半導體和光伏發電等產業都需要的基礎材料。工業上提純矽有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下 ：

　　發生的主要反應

　　電弧爐 SiO2+2C=====1600～1800℃Si+2CO↑

　　流化床反應器 Si+3HCl=====250～300℃SiHCl3+H2

　　還原爐 SiHCl3+H2=====1100～1200℃Si+3HCl

　　①用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產碳化矽，該反應的化學方程式為_________________ _______;碳化矽又稱________，其晶體結構與________相似。

　　②在流化床反應的產物中，SiHCl3大約佔85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有關物質的沸點資料如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。

　　物質 Si SiCl4 SiHCl 3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4

　　沸點/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9

　　③SiHCl3極易水解，其完全水解的產物為________。

　　***4***氯鹼工業可為上述工藝生產提供部分原料，這些原料是________。

　　18.Ⅰ.AD

　　Ⅱ.***1***含有矽、碳的鐵合金***或矽鐵***

　　***2***石英砂、純鹼和石灰石

　　***3***①SiO2+3C=====高溫SiC+2CO↑　金剛砂***金剛石或單晶矽***　②精餾***或蒸餾***　③H4SiO4***或H2SiO3***、H2、HCl　***4***H2、HCl

　　[解析] Ⅰ.A中氨的造氣用天然氣或煤，必產生二氧化碳，正確;B中電鍍液含重金屬離子，應處理後排放，錯誤;C中，鋁的生產中陽極會產生二氧化碳，煤有消耗，錯誤;D中煤在氣化後作了脫硫處理，汙染減少，正確。

　　Ⅱ.***1***加熱石英砂、木炭和鐵時，得到的金屬是矽、碳的鐵合金***或矽鐵***。***2***生產普通玻璃的主要原料是石英砂、純鹼和石灰石。***3***①用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱生成碳化矽和CO，碳化矽和金剛石結構相似;②比較SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2，SiH3Cl的沸點，可得常溫下，SiHCl3、SiCl4為液體，SiH2Cl2、SiH3Cl為氣體，沉降除去產物中的固體後，冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液體，用蒸餾可分離二者。③SiHCl3發生水解反應：SiHCl3+3H2O===H2SiO3↓+3HCl+H2↑。***4***由上述工藝流程圖可知需要原料H2、HCl等，可由氯鹼工業提供。