Question

【化學一選修2化學與技術】
晶體硅是信息科學和能源科學中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等．以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法．

請回答下列問題（各元素用相應的元素符號表示）：
（1）在上述生產(chǎn)過程中，屬于置換反應的有

 

（填反應代號）．
（2）利用反應③能制得純硅的原因是

 

．
（3）化合物W的用途很廣，通常可用作建筑工業(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑，可作肥皂的填充劑，是天然水的軟化劑．將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1373～1623K反應，生成化合物W，其化學方程式是

 

．
（4）A、B、C三種氣體在生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的是

 

（寫化學式）；在“節(jié)能減排”中作為減排目標的一種氣體是

 

（寫化學式）；分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是

 

（寫化學式）．
（5）工業(yè)上合成氨的原料H₂是先將焦炭與水蒸氣反應生成水煤氣，再提純水煤氣得到純凈的H₂，提純水煤氣得到純凈的H₂的化學方程式為

 

、

 

、

 

．
（6）反應生成的氣體只是A而不是B的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）置換反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應；
（2）根據(jù)物質的狀態(tài)；
（3）二氧化硅與碳酸鈉高溫反應生成硅酸鈉；
（4）A、B、C分別為CO、CO₂、HCl，化合物W為硅酸鈉；
（5）碳和水反應生成一氧化碳和氫氣，一氧化碳和水反應生成二氧化碳和氫氣，二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣；
（6）二氧化碳在高溫下與焦炭反應生成一氧化碳．

解答：解：（1）置換反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應，①②③屬于置換反應，故答案為：①②③；
（2）根據(jù)物質的狀態(tài)在1357 K時除硅外均為氣體，故答案為：反應中只有Si是固體，其他物質在1357 K時均為氣體且與硅不反應；
（3）二氧化硅與碳酸鈉高溫反應生成硅酸鈉，反應方程式：SiO₂+Na₂CO₃

1373～1623K  .

Na₂SiO₃+CO₂↑，故答案為：SiO₂+Na₂CO₃

1373～1623K  .

Na₂SiO₃+CO₂↑；
（4）A、B、C分別為CO、CO₂、HCl；HCl可循環(huán)使用；作為減排目標的一種氣體是CO₂，化合物W為硅酸鈉，能與W反應生成沉淀的是CO₂和HCl，故答案為：HCl；CO₂；CO₂和HCl；
（5）碳和水反應生成一氧化碳和氫氣：C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂，一氧化碳和水反應生成二氧化碳和氫氣：CO+H₂O（g）

催化劑，1073K  .

CO₂+H₂，二氧化碳能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：C+H₂O（g）

高溫  .

CO+H₂；CO+H₂O（g）

催化劑，1073K  .

CO₂+H₂；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（6）二氧化碳在高溫下與焦炭反應生成一氧化碳，CO₂+C

高溫  .

2CO，
故答案為：石英砂原料價格昂貴，焦炭廉價，反應物中焦炭應過量．即使生成二氧化碳，二氧化碳也會在高溫下與焦炭反應生成一氧化碳（CO₂+C

高溫  .

2CO）．

點評：本題考查無機物的推斷，明確各物質的成分是解題的關鍵，題目難度中等．