【三选一—选修化学与技术】晶体硅可用作制芯片和太阳能电池等。下列流程图是工业上制取纯硅的一种方法。请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）。(1)在上述生

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【三选一—选修化学与技术】
晶体硅可用作制芯片和太阳能电池等。下列流程图是工业上制取纯硅的一种方法。

请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）。
(1)在上述生产过程中，属于置换反应的有__（填反应的代号“I~Ⅳ”）。
(2)A、B、C三种气体在上述生产过程中可循环利用的是___；在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是___。
(3)化合物甲的用途很广，有些已应用于高、精、尖科技领域。通常可作建筑工业和造纸工业上的黏合剂。将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373~1 623 K反应生成化合物甲，其化学方程式为___。
(4)利用反应Ⅲ能制得纯硅的原因是___。
(5)已知反应Ⅳ中产物的总能量比反应物的总能量低，则在密闭容器内反应Ⅳ达到平衡，改变下列条件，气体B的物质的量增大的是___。
a．缩小容器的容积
b．降低反应体系的温度
c．加入少量NaOH固体（生成物在此温度下不分解）
d．加入少量催化性能更好的催化剂
(6)金属镍(Ni)与气体A能形成常温下为液态的Ni(A)₄、利用Ni(A)₄的生成与分解可以制得纯度很高的纳米镍，写出Ni( A)₄在423K时分解的化学方程式___。

答案

(1)I、Ⅱ、Ⅲ
(2)CO、HCl；CO₂
(3)SiO₂+Na₂CO₃

Na₂SiO₃+CO₂↑
(4)反应体系中只有Si是固体，其他物质在1357 K下均为气体且在Si 中不溶解
(5)b
(6)Ni(CO)₄

Ni+4CO↑

举一反三

（三选一）【化学与技术】
某工厂用NH₃、CO₂和制磷肥得到的副产物石膏(CaSO₄·2H₂O) 制备化肥(NH₄)₂SO₄，其工艺流程如图：

完成下列问题：
(1)写出该流程中制备(NH₄)₂SO₄的化学方程式：_____________ 操作I和操作Ⅱ中通入的a和b以及用量的关系分别为____________。
A.足量的CO₂，适量的NH₃B.足量的NH₃，适量的CO₂
C.适量的CO₂，足量的NH₃D.少量的NH₃，足量的CO₂
(2)操作Ⅲ的名称为_______，在实验室进行该项操作，所需的玻璃仪器为______(从A～H中选择)。
A.试管 B.烧瓶 C.烧杯 D．分液漏斗 E.普通漏斗 F．蒸馏烧瓶 G．玻璃棒 H.酒精灯
(3)操作Ⅳ中，必须的操作步骤是____。
A.蒸干 B.蒸发 C.蒸馏 D．冷却结晶 E.过滤 F．分液
该操作得到的母液中所含的阳离子主要是_________，其检验方法是________________
(4)物质的循环使用，能节约资源，上述流程中循环使用的物质是________（写分子式）。

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（三选一）【化学与技术】
随着能源问题的进一步突出，利用热化学循环制氢的研究越发受到发达国家的青睐。最近的研究发现复合氧化物铁酸锰(MnFe₂O₄)可用于热化学循环分解水制氢，MnFe₂O₄的制备流程如下

(1)原料Fe(NO₃)_n中n=____，投入原料Fe(NO₃)_n和Mn(NO₃)₂的物质的量之比应为________。
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是______，步骤三中洗涤干净的标准是_____________。
(3)利用MnFe₂O₄热化学循环制氢的反应可表示为：MnFeO₄

MnFe₂O_4-x+O₂↑、MnFe₂O_4-x+xH₂O →MnFe₂O₄+xH₂↑，请认真分析上述两个反应并回答下列问题：
①若MnFe₂O_4-x中x=0.8，则MnFe₂O_4-x中Fe²⁺占全部铁元素的百分率为________。
②该热化学循环制氢法的优点有（答两点即可）________________。
③该热化学循环制氢法尚有不足之处，进一步改进的方向是_______________。

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（三选一）【选修2：化学与技术】
随着信息产业的高速发展和家用电器的普及，我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题，目前我们大多采用32%～35%的FeCl₃溶液溶解印刷线路板上的金属铜，从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl、FeCl₂和CuCl₂等溶质。
(1)用32%～35%的FeCl₃溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是（用离子方程式表示）_____________________。
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法，下面是常用的两种方法。
方法一：电化学方法回收腐蚀废液中的铜，则阳极（石墨）上的电极反应式为_______________。
方法二：工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜。
①用铁粉回收铜的实验操作为___________。
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下：分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜，将置换出的铜粉放入250mL烧杯中，加入 120mL1.5mol/L的硫酸，水浴加热，控制温度在70℃，搅拌，在10min、20min、30min、40min、50min、 60min时，分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内，将上层清液倒回小烧杯中，用蒸馏水洗净试样，过滤，在 105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。

已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果，b表示用废铁屑置换铜的除铁效果，c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果，你认为除铁效果最好的是_______（填a、b或c），其原因是______________________。

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（三选一）【化学与技术】
聚合氯化铝晶体的化学式为[Al₂(OH)_nCl_6－n·XH₂O]_m，它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节增大AlCl₃溶液的pH，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣--铝灰，它主要含Al₂O₃、Al，还有SiO₂等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：

（1）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式为：__________；_____________。
（2）生产过程中B和D的操作名称分别是_________和_________（B和D均为简单操作）。
（3）反应中副产品a是_________________。
（4）生产过程中可循环使用的物质是_____________（用化学式表示）。
（5）调节pH至4．0～4．5的目的是_____________。
（6）实验室要测定水处理剂产品中n和x的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程C物质可选用__________。
A、NaOH B、Al C、氨水 D、Al₂O₃

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工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。

已知：TiOSO₄遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe³⁺转化为Fe²⁺的反应的离子方程式为_____________。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的_____________（填字母序号）。
a. 熔沸点差异           b. 溶解性差异          c. 氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是_____________（填操作名称）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO₂⁺转化为H₂TiO₃的原理： ______________ 。
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应生产硫酸锰（MnSO₄，易溶于水），该反应的离子方程式为_____________。
（6）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF₂-CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式：________________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释） ______________。

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【三选一—选修化学与技术】晶体硅可用作制芯片和太阳能电池等。下列流程图是工业上制取纯硅的一种方法。 请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）。(1)在上述生