2016届江苏高考化学复习与增分策略:碳、硅及其化合物
来源 :中华考试网 2016-01-03
中二、填空题
14.(2015·南宁、桂林一模)某学习小组利用如图所列装置进行CO2与饱和Na2CO3溶液反应制备NaHCO3的实验。
(1)仪器c的名称为________;使c中的盐酸滴入烧瓶中的正确操作为________________ _____________。
(2)检验装置③气密性的方法是________。
(3)选取必要的实验装置进行该实验,装置正确的连接顺序为________(用序号表示)。
(4)装置①中饱和NaHCO3溶液的作用是________,气体从________(填“a”或“b”)端通入。
(5)为确定制得的固体样品是纯净的NaHCO3,该小组同学提出下列实验方案:
甲方案:将样品溶液与饱和澄清石灰水反应,观察现象。
乙方案:将样品溶液与BaCl2溶液反应,观察现象。
丙方案:测定pH法。
①甲方案________(填“可行”或“不可行”)。
②为判定乙方案的可行性,某同学用纯净的NaHCO3配制的溶液,与BaCl2溶液等体积混合进行实验,实验现象如下:
c(NaHCO3)
c(BaCl2) 0.2 mol·L-1 0.1 mol·L-1 0.02 mol·L-1 0.21 mol·L-1 浑浊 浑浊 少许浑浊 0.1 mol·L-1 浑浊 少许浑浊 无现象 0.02 mol·L-1 少许浑浊 无现象 无现象
此实验可说明乙方案是不可行的,请结合以下数据,并通过计算说明产生浑浊的原因__________________。
[已知:0.1 mol/L NaHCO3溶液电离出的c(CO)=0.0011 mol/L,Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]
③用pH计测定的丙方案如下:取m g的固体样品溶解于水配成V mL溶液,用pH计测pH,还应补充的实验是__________________。
解析:(1)仪器c的名称为分液漏斗;要使c中的盐酸滴入烧瓶中,需使烧瓶内外压强相等,故正确操作为先打开漏斗顶上的玻璃塞,然后旋开漏斗下端的玻璃活塞。(2)检验装置③气密性的方法是关闭开关K,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中滴水,过一段时间,若水难以滴下,则装置的气密性良好。(3)用稀盐酸和CaCO3反应制取CO2气体,用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl,剩余气体再通入到饱和Na2CO3溶液反应,故正确的连接顺序为③①②。(4)装置①中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl;洗气时气体从长导管进短导管出,故气体从a端通入。(5)①NaHCO3、Na2CO3都会与饱和澄清石灰水反应产生CaCO3沉淀,故甲方案不可行。②根据题中数据计算,Q=c(Ba2+)·c(CO)=×0.0011=1.1×10-4>Ksp(BaCO3)=5.1×10-9,会产生浑浊。③等浓度Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH不同,可用测定pH的方法测定NaHCO3的纯度,需要用比较法,故用精确pH试纸测定pH的步骤是取等质量的固体样品和纯净的NaHCO3样品分别溶解于等量的水中,再分别用精确pH试纸测pH。
答案:(1)分液漏斗 先打开漏斗顶上的玻璃塞,然后旋开漏斗下端的玻璃活塞
(2)关闭开关K,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中滴水,过一段时间,若水难以滴下,则装置的气密性良好(其他合理答案均可)
(3)③①②
(4)吸收HCl a
(5)①不可行 ②Q=c(Ba2+)·c(CO)=×c(Ba2+)可取0.1 mol·L-1或0.05 mol·L-1或0.01 mol·L-1(其他合理答案均可) ③取等质量的固体样品和纯净的NaHCO3样品分别溶解于等量的水中,再分别用精确pH试纸测pH
15.(2015·广东佛山禅城调研)氮化硅(Si3N 4)是高温结构陶瓷,具有优良的性能,人们常常利用它来制造轴承、汽轮机叶片、永久性模具等机械构件。设计的合成氮化硅工艺流程如下:
(1)①电弧炉中发生的主要反应是______________________________。
②用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为______________________________,碳化硅又称________,其晶体结构与________相似。
(2)在流化床反应的产物中,SiCl4大约占85%,还有Cl2等,有关物质的沸点数据如下表。
物质 Si SiCl4 Cl2 沸点/℃ 2355 57.6 -34.1
提纯SiCl4的主要工艺操作依次是沉降、________,其中温度最好控制在________(填序号)。
A.略小于-34.1 ℃ B.大于57.6 ℃
C.略小于57.6 ℃ D.-34.1 ℃
(3)粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性酸,该反应的化学方程式是______________________________。
解析:本题的难点在于物质的分离和提纯,只要抓住物质的性质不同点便可迎刃而解,而在反应方程式书写中注意质量守恒的运用。(1)粗硅的制备注意产物为CO而不是CO2。(2)从三种组分的沸点分析,Si在常温下以固态形式存在,应以沉降方式分离,而Cl2溶于液态的SiCl4中且沸点相差较大,用蒸馏法进行分离,为尽量减少SiCl4的损失,温度应略低于SiCl4的沸点。(3)Si3N4与水的反应可按水解方式处理。
答案:(1)①SiO2+2CSi+2CO↑
②SiO2+3CSiC+2CO↑ 金刚砂 金刚石(合理即可)
(2)蒸馏 C
(3)Si3N4+9H2O===4NH3↑+3H2SiO3