已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一

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已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一

题型：不详难度：来源：
已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。

请填空：
(1)写出E的两种用途           、           。
(2)反应②的离子方程式为                               。
(3)反应③的化学方程式是                               。
(4)反应④的离子方程式是                               。
(5)写出一个由A生成H的置换反应方程式：                               。
答案
(1)制光导纤维　作建筑材料(或其他合理答案)
(2)SiO2＋2OH－=SiO32-＋H2O
(3)C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(4)SiO32-＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO32-
(5)C＋H2O(g)CO＋H2(合理即可)
解析
由题中信息及转化关系可知A、B、C、D、E、F、G、H分别为：C、CO2、SO2、H2SiO3、SiO2、Na2SiO3、Si、CO。
举一反三
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：
①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅，同时得到一种可燃性气体；
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si＋3HClSiHCl3＋H2)；
③SiHCl3与过量的H2在1 100～1 200 ℃的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。
请回答：
(1)第一步制取粗硅的化学反应方程式为                        。
(2)粗硅与HCl气体反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为                      。
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去)：

①装置B中的试剂是      ，装置C中的烧杯需要加热，目的是                    。
②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是                               。
③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                               。
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某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后发现，一氧化碳的制备可利用甲酸和浓硫酸共热到60～80 ℃发生脱水反应制取：
HCOOHCO↑＋H2O
请根据以下各图帮他们组装成一套相对合理的实验装置图(某些装置可重复使用)。

回答以下问题：
(1)合理实验装置的连接顺序是(写小写字母)       。
(2)在反应时一定要先通一会一氧化碳气体，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是       。
A．因为一般反应从左到右进行
B．排除体系内的空气，使反应过程更安全
C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO
D．此反应加热时间长有利于产生CO
(3)请说出你所选择的第一个NaOH洗气瓶的作用是                                  。
(4)在观察到硬质玻璃管中的物质由       色完全变为       色时停止加热，然后继续           ，原因是防止铁被氧化。
(5)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为                           。
(6)该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集起来，收集的气体前后有几瓶，分别按收集的先后顺序编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体           ，编号最先和最后的集气瓶中气体       ，原因是                    。
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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息：①四氯化硅遇水极易水解；②SiCl4沸点为57.7℃，熔点为－70.0℃。请回答：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式                                          。
（2）装置C中的试剂是             ；装置F的作用是                            ；
装置E中的h瓶需要冷却的理由是                                            。
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①反应的离子方程式：                                                       。
②滴定前是否要滴加指示剂？    （填“是”或“否”），请说明理由                  。
③滴定前检验Fe3＋是否被完全还原的实验操作是                                 。
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下列化学物质在实际生产生活和科技等方面的应用不正确的是
A．测定NaOH熔点时，可以将NaOH放入石英坩埚中高温加热
B．石英砂可以用于制取高纯度的硅，硅是将太阳能转化为电能的常用材料
C．因为氨易液化，液氨在气化时会吸收大量的热量，所以液氨可作制冷剂
D．硫酸和硝酸都是重要的工业原料，工业上可用于制化肥、农药和炸药

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(15分)高纯晶体硅是信息技术的关键材料。
（1）硅元素位于周期表的______周期______族。下面有关硅材料的说法中正确的是__________(填字母)。
A．碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B．氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料———光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，故在玻璃尖口点燃H2时出现黄色火焰
E．盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
（2）工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知：

请将以下反应的热化学方程式补充完整：
SiO2(s) + 2C(s) ="==" Si(s) + 2CO(g)   △H = ________
（3）粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4)，硅烷分解生成高纯硅。已知硅烷的分解温度远低于甲烷，用原子结构解释其原因：_________，Si元素的非金属性弱于C元素，硅烷的热稳定性弱于甲烷。
（4）将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl3)，进一步反应也可制得高纯硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响。根据下表数据，可用________ 方法提纯SiHCl3。
物质
SiHCl3
SiCl4
AsCl3
沸点/℃
32.0
57.5
131.6
②用SiHCl3制备高纯硅的反应为SiHCl3(g) +H2(g) Si(s) + 3HCl(g)， 不同温度下，SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时，各反应物的物质的量之比)的变化关系如右图所示。下列说法正确的是________(填字母序号)。

a．该反应的平衡常数随温度升高而增大
b．横坐标表示的投料比应该是
c．实际生产中为提高SiHCl3的利用率，应适当升高温度
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：____________________。
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