2013年普通高等学校招生全国统一考试（海南卷）化学.docx

1、 2013 年普通高等学校招生全国统一考试 (海南 卷 )化学 一、选择题：本题共 6 小题 。 每小题 2 分，共 12 分 。 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的 。 1.(2 分 )下列有机化合物中沸点最高的是 ( ) A.乙烷 B.乙烯 C.乙醇 D.乙酸 解析： 乙醇、乙酸与乙烷、乙烯相比较，含有氢键，且相对分子质量较大，则乙醇、乙酸沸点较高； 乙醇和乙酸相比较，二者都含有氢键，但乙酸的相对分子质量较大，乙酸沸点较高 。 答案： D。 2.(2 分 )下列化合物的俗称与化学式不对应的是 ( ) A.绿矾 FeSO47H2O B.芒硝 Na2SO410H2O C.明矾

2、Al2(SO4)312H2O D.胆矾 CuSO45H2O 解析： 明矾的化学式不是 Al2(SO4)312H2O，明矾中含有钾离子，明矾正确的化学式为：KAl(SO4)212H2O，故 C 错误 。 答案： C。 3.(2 分 )重水 (D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是 ( ) A.氘 (D)原子核外有 1 个电子 B.1H 与 D 互称同位素 C.H2O 与 D2O 互称同素异形体 D.1H218O 与 D216O的相对分子质量相同 解析： A.氘 (D)质子数为 1，质子数 =核外电子数，故原子核外有 1 个电子，故 A 正确； B.1H 与 D 质子数相同，中子数不同，故互

3、为同位素，故 B 正确； C.H2O 与 D2O 都是化合物，不是单质，故 C 错误； D.1H218O 的相对分子质量为： 12+18=20 ， D216O 的相对分子质量为： 22+16=20 ，故 D 正确 。 答案： C。 4.(2 分 )Mg AgCl 电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为：2AgCl+Mg=Mg2+2Ag+2Cl 。 有关该电池的说法正确的是 ( ) A.Mg 为电池的正极 B.负极反应为 AgCl+e =Ag+Cl C.不能被 KCl 溶液激活 D.可用于海上应急照明供电 解析： A、由电池反应方程式看出， Mg 是还原剂、 AgCl 是氧化剂

4、，故金属 Mg 作负极，故 A错误； B、金属 Mg 作负极，其电极反应式为： Mg 2e =Mg2+，故 B 错误； C、因为该电池能被海水激活，故 KCl 溶液也可以激活电池，故 C 错误； D、电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池工作时 将化学能转化为电能，电能的产生可用于海上应急照明供电，故 D 正确 。 答案： D。 5.(2 分 )已知下列反应的热化学方程式： 6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g) 2C3H5(ONO2)3(l) H1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H2 C(s)+O2(g) CO2(g) H3 则反应 4C3H5(ONO2)3(

5、l) 12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的 H 为 ( ) A.12 H3+5 H2 2 H1 B.2 H1 5 H2 12 H3 C.12 H3 5 H2 2 H1 D. H1 5 H2 12 H3 解析： 已知： 6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g) 2C3H5(ONO2)3(l) H1 2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) H2 C(s)+O2(g) CO2(g) H3 由盖斯定律： 5 +12 2 得： 4C3H5(ONO2)3(l)12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g) H=12 H3+5 H2 2 H1； 答案：

6、A。 6.(2 分 )如图所示仪器可用于实验室制备少量无水 FeCl3，仪器连接顺序正确的是 ( ) A.a b c d e e f g h B.a e d c b h i g C.a d e c b h i g D.a c b d e h i f 解析： 实验室制备少量无水 FeCl3需要用纯净、干燥的氯气在加热条件下与铁粉反应，故首先要制备氯气，故最先使用的仪器是 a； 制取出的氯气中有 HCl 和水蒸气，应先用饱和食盐水洗气除去 HCl，而洗气时，气体要长进短出，故接下来的气流的方向是 ed ； 然后用浓硫酸干燥氯气，故接下来的气流的方向是 cb ； 制取了纯净干燥的氯气后，通入铁粉，在

7、加热条件下与铁粉反应，故接下来连 h； 氯气是污染性气体，对空气有污染，故应连接尾气处理装置，考虑到氯气是酸性气体，故要用碱液来吸收，故接下来通入 NaOH 溶液，气流的方向是 gf ； 故仪器连接顺序正确的是 a e d c b h i g， 答案： B。 二、选择题：本题共 6 小题 。 每小题 4 分，共 24 分 。 每小题有一个或两个选项符合题意，若正确答案只包括一个选项，多选得 0 分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确得 2分，选两个且都正确得 4 分，但只要选错一个就得 0 分 。 7.(4 分 )下列鉴别方法不可行的是 ( ) A.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯 B.用燃烧法鉴

8、别乙醇、苯和四氯化碳 C.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环已烯和环已烷 解析： 苯、环已烷均不与高锰酸钾溶液反应，现象相同，不能鉴别 。 答案： D。 8.(4 分 )0.1mol/LHF 溶液的 pH=2，则该溶液中有关浓度关系式 不正确的是 ( ) A.c(H+) c(F ) B.c(H+) c(HF) C.c(OH ) c(HF) D.c(HF) c(F ) 解析： A、 HF 电离出的 H+等于 F ，但水也可电离产生 H+，所以 c(H+) c(F )，故 A正确； B、 HF 微弱电离出少量的 H+， c(H+) c(HF)，故 B 错误； C

9、、 HF 酸溶液中， c(OH ) c(H+) c(HF)，故 C 错误； D、 HF 极微弱电离出的 H+等于 F ，所以 c(HF) c(F )，故 D 正确 。 答案： BC。 9.(4 分 )下列烃在光照下与氯气反应，只生成一种一氯代物的有 ( ) A.2甲基丙烷 B.环戊烷 C.2， 2二甲基丁烷 D.2， 2二甲基丙烷 解析： A.2甲基丙烷的结构简式为： CH3CH(CH3)CH3，分子中有 2 种等效氢原子，其一氯代物有 2 种，故 A 错误； B.环戊烷的结构简式为， ，环戊烷分子中所有 H 原子都完全等效，则其一氯代物只有 1 种，故 B 正确； C.2， 2二甲基丁烷的结

10、构简式为： CH3C(CH3)2CH2CH3，其分子中含有 3 种等效氢原子，其一氯代物有 3 种，故 C 错误 D.2， 2二甲基丙烷的结构简 式为： C(CH3)4，其分子中只有 1 种等效氢原子，一氯代物只有1 种，故 D 正确 。 答案： BD。 10.(4 分 )能正确表示下列反应的离子反应方程式为 ( ) A.NH4HCO3溶于过量的浓 KOH 溶液中： NH4+HCO3 +2OH CO32 +NH3+2 H 2O B.向明矾溶液中滴加 Ba(OH)2溶液，恰好使 SO42 沉淀完全： 2Al3+3SO42 +3Ba2+6OH 2 Al(OH)3+3BaSO 4 C.向 FeBr2

11、溶液中通入足量氯气： 2Fe2+4Br +3Cl2 2 Fe3+2Br2+6 Cl D.醋酸除去水垢： 2H+CaCO3 Ca2+CO2+H 2O 解析： A.NH4HCO3溶于过量的浓 KOH溶液中的离子反应为 NH4+HCO3 +2OH CO32 +NH3+2H 2O，故 A 选； B.明矾溶液中 Al3+和 SO42 个数比为 1： 2， SO42 完全沉淀时， Al3+应转化为 AlO2 ，离子反应为 Al3+2SO42 +2Ba2+4OH AlO2+2H2O+2BaSO4 故 B 不选； C.向 FeBr2溶液中通入足量氯气的离子反应为 2Fe2+4Br +3Cl2 2Fe3+2Br

12、2+6Cl ，故 C选； D.醋酸是弱酸，则醋酸除去水垢的离子反应为 2HAc+CaCO3 Ca2+CO2+H 2O+2Ac ，故 D不选 。 答案： AC。 11.(4 分 )下列关于仪器使用的说法正确的是 ( ) A.滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗 B.锥形瓶用作反应容器时一定不能加热 C.蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏瓶支管口 D.振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞 解析： A.滴定管中在装入滴定液之前，需要用滴定液润洗，目的是避免待装液被蒸馏水稀释，影响滴定结果，故 A 正确； B.可以给锥形瓶中液体进行加热，不过加热时需要垫上石棉网，故 B 错误； C.温度计用于控制馏出物温度，所

13、以蒸馏时温度计水银球必须与蒸馏瓶支管口相平，故 C错误； D.振荡分液漏斗时，为了避免液体流出，应关闭分液漏斗的玻璃塞和活塞，故 D 正确 。 答案： AD。 12.(4 分 )如图所示的电解池 I 和 II 中， a、 b、 c 和 d均为 Pt电极 。 电解过程中，电极 b和 d 上没有气体逸出，但质量均增大，且增重 b d。 符合上述实验结果的盐溶液是 ( ) 选项 X Y A MgSO4 CuSO4 B AgNO3 Pb(NO3)2 C FeSO4 Al2 (SO4)3 D CuSO4 AgNO3 A.A B.B C.C D.D 解析： 电极 b、 d 均为阴极，在它们上面均没有气体逸

14、出，但质量均增大，且增重 b d，则所电解的盐溶液中金属元素应该在金属活动顺序表中 (H)以后，转移相同电子时， b 析出金属质量大于 d。 答案： D。 三、解答题 (共 11 小题，满分 146 分 ) 本卷包括必考题和选考题两部分，第 13 题 第 17 题为必考题，每个试卷考生都必须做答。第 18 题 第 20 题为选考题，考生根据要求做答。 13.(9 分 )X、 Y 和 Z 均为短周期元素，原子序数依次增大， X 的单质为密度最小的气体， Y原子最外层电子数是其周期数的三倍， Z 与 X 原子最外层电子数相同 。 回答下列问题： (1)X、 Y 和 Z 的元素符号分别为 、 、 。

15、 (2)由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有 、 。 (3)X 和 Y 组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的物质的电子式为 此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ；此化合物还可将碱性工业废水中的 CN 氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为 。 解析： 短周期元素 W、 X、 Y和 Z 的原子序数依次增大 。 W 原子形成的单质是密度最小的气体，则 W 为 H； X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2 倍， X 原子只能有 2 个电子层，最外层电子数为 4，可推知 X 为 C； Y 原子的最外层电子数是其电子层数的 3 倍， Y原子只能有 2个电子

16、层，最外层电子数为 6，则 Y 为 O； Z 与 X 原子最外层电子数相同则 Z 是钠 。 答案： (1)H O Na； (2)NaOH Na2O2； (3) 5H2O2+2MnO4 +6H+=2Mn2+8 H2O+5O2 H2O2+CN +OH =CO32 +NH3。 14.(9 分 )溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料组燃剂等，回答下列问题： (1)海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入 B 将其中的 Br 氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为 Br 和 BrO3 ，其离子方程式为 ； (2)溴与氯能以共价键结合形成 BrCl。 BrCl 分子中， 显正电性 。 B

17、rCl 与水发生反应的化学方程式为 ； (3)CuBr2分解的热化学方程式为： 2CuBr2(s)=2CuBr(s)+Br2(g) H=+105.4kJ/mol 在密闭容器中将过量 CuBr2于 487K 下加热分解，平衡时 p(Br2)为 4.66103Pa 。 如反应体系的体积不变，提高反应温度，则 p (Br2)将会 (填 “ 增大 ” 、 “ 不变 ”或 “ 减小 ” )。 如反应温度不变，将反应体系的体积增加一倍，则 p(Br2)的变化范围为 。 解析： (1)溴在碳酸钠溶液的歧化可把反应理解为溴与水发生歧化，产生 H+的被碳酸钠吸收，反应的离子方程式为 3 Br2+6 CO32 +

18、3H2O=5 Br +BrO3 +6HCO3 (或 3 Br2+3CO32 =5 Br +BrO3+3CO2 )。 答案： 3 Br2+6 CO32 +3H2O=5 Br +BrO3 +6HCO3 (或 3 Br2+3CO32 =5 Br +BrO3 +3CO2 )； (2)溴的非金属性弱于氯的，故溴显正电性；与 Cl2与 H2O 类似， BrCl 与水发生反应的化学方程式为： BrCl+H2O=HCl+HBrO。 答案为： Br； BrCl+H2O=HCl+HBrO (3) 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，气体的物质的量增大，因而可提高 P(Br2)。 体积增大一倍时， P(Br2)降为原

19、来的一半，即 2.3310 3Pa，减压使平衡向气体体积数增大的方向移动，因而会大于 2.3310 3Pa；若反应物足量，可平衡恢复到原有的 P(Br2)。 答案： 增大 2.3310 3Pa P(Br2)4.6610 3Pa。 15.(9 分 )反应 A(g)B(g)+C(g)在容积为 1.0L 的密闭容器中进行， A 的初始浓度为0.050mol/L。 温度 T1和 T2下 A 的浓度与时间关系如 下 图所示 。 回答下列问题： (1)上述反应的温度 T1 T2，平衡常数 K(T1) K(T2)。 (填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或“ 等于 ” ) (2)若温度 T2时， 5min

20、后反应达到平衡， A 的转化率为 70%，则： 平衡时体系总的物质的量为 。 反应的平衡常数 K= 。 反应在 0 5min 区间的平均反应速率 v(A)= 。 解析： (1)由图可知 T2先达平衡状态，所以 T1小于 T2，而温度越高 K 越小，所以正反应为吸热反应，所以温度越高 K 值越大 。 答案：小于 小于 (2)A(g)B(g)+C(g) 起始浓度： 0.050 0 0 变化浓度： 0.035 0.035 0.035 平衡浓度： 0.015 0.035 0.035 平衡时体系总的物质的量为 =(0.015+0.035+0.035)1=0.085mol ； K= =0.082mol/L

21、； 反应在 0 5min 区间的平均反应速率 v(A)= =0.007mol/(Lmin)。 答案： 0.085mol 0.082mol/L 0.007mol/(Lmin) 16.(8 分 )2丁烯是石油裂解的产物之一，回答下列问题： (1)在催化剂作用下， 2丁烯与氢气反应的化学方程式为 ，反应类型为 。 (2)烯烃 A是 2丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，则 A 的结构简式为 ； A 分子中能够共平面的碳原子个数为 ， A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。 解析： (1)2丁烯中含双键，与氢气发生加成反应为 CH3CH=CHCH3+H2 CH3CH

22、2CH2CH3。 答案： CH3CH=CHCH3+H2 CH3CH2CH2CH3； (2)烯烃 A是 2丁烯的一种同分异构体，它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷，可判断其碳链有支链，结构只能是一种，则 A 为 2 甲基丙烯，结构简式为 ， 双键 C 为平面结构，则该物质中 4个 C 原子共平面，与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 。 答案为： ； 4； 。 17.(9 分 )BaCl2xH2O 中结晶水数目可通过重量法来确定： 称取 1.222g 样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置； 过滤并洗涤沉淀； 将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧；转

23、入高温炉中，反复灼烧到恒重，称得沉淀质量为1.165g。 回答下列问题： (1)在操作 中，需要先后用稀硫酸和洗涤沉淀；检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是 。 (2)计算 BaCl2xH2O 中的 x= ； (要求写出计算过程 )。 (3)操作 中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为 BaS，这使 x 的测定结果 (填 “ 偏低 ” 、 “ 偏高 ” 或 “ 不变 ” )。 解析： (1)应用硫酸与蒸馏水进行进行沉淀洗涤，具体方法是取水洗液于试管中，加入稀硝酸酸化，滴加 AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明 Cl 已经冼净 。 答案：蒸馏水；取水洗液于试管中，加入稀

24、硝酸酸化，滴加 AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明 Cl 已经冼净； (2)沉淀 1.165g 为硫酸钡质量，其物质的量 = =0.005mol，故氯化钡晶体中氯化钡的质量 =0.005mol208g/mol=1.04g ，含有结晶水的质量 =1.222g 1.04g=0.182g，则 208：18x=1.04g： 0.182g，解得 x2 。 答案为： 2 (3)部分沉淀被滤纸中的碳还原为 BaS，单质固体硫酸钡的质量偏小，测定氯化钡的质量偏小，水的质量偏大，故 x 的值偏高 。 答案：偏高 选考题 (请考生在请 18.19.20 三题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分 。

25、18.19.20 三题的第一题为选择题，在给出的四个选项中，至少有两项 是符合题目要求的，请将符合题目要求的选项标号填在答题卡相应位置；第二题为非选择题 选修 5-有机化学基础 18.(6 分 )下列化合物中，同分异构体数目超过 7 个的有 ( ) A.已烷 B.已烯 C.1， 2二溴丙烷 D.乙酸乙酯 解析： A、已烷共有 5 种同分异构体，故 A 错误； B、己烯存在碳链异构和官能团的位置异构还存在环烃的同分异构体，超过 7 中，故 B 正确； C、 1， 2二溴丙烷有 3 种同分异构体，故 C 错误； D、酯与羧酸互为同分异构体，羧基还可以拆成羟醛或醚醛等，故超过 7 种，故 D 正确

26、。 答案： BD。 19.(14 分 )肉桂酸异戊酯 G( )是一种香料，一种合成路线如下： A(C7H6O) B(C7H6O) D E G 已知以下信息： ； C 为甲醛的同系物，相同条件下其蒸气与氢气的密度比为 22。 回答下列问题： (1)A 的化学名称为 。 (2)B 和 C 反应生成 D 的化学方程式为 。 (3)F 中含有官能团的名称为 。 (4)E 和 F 反应生成 G 的化学方程式为 ，反应类型为 。 (5)F 的同分异构体中不能与金属钠反应生成氢气的共有 种 (不考虑立体异构 )，其中核磁共振氢谱只有两组峰，且峰面积比为 3： 1 的为 (写结构简式 )。 解析： A 的不饱

27、和度为 =4， A 经过系列转化合成肉桂酸异戊酯G( )，则 A 含苯环，可推知 A 为 ，则 B 为 ，根据信息可得 B、 C 反应为两醛缩合，结合 G 的结构可判断出用到了乙醛，即 C 为 CH3CHO，则D 为 ， E 为 ， F 为 (CH3)2CHCH2CH2OH。 答案： (1)苯甲醇； (2) +CH3CHO +H2O； (3)羟基 (4) +(CH3)2CHCH2CH2OH +H2O；酯化反应； (5)6 (CH3)3COCH3。 选修 3-物质结构与性质 20.下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是 ( ) A.CaC2 B.N2H4 C.Na2S2 D.NH4NO3

28、解析： A.CaC2中钙离子和 C22 离子之间存在离子键，属于离子化合物， C22 离子内两个碳原子之间存在非极性共价键，故 A 正确； B.N2H4中只含共价键，属于共价化合物，故 B 错误； C.Na2S2中钠离子和 S22 离子之间存在离子键，属于离子化合物， S22 离子内两个硫原子之间存在非极性共价键，故 C 正确； D.NH4NO3中铵根离子与硝酸根离子之间存在离子键，铵根离子内存在 N H 极性共价键，硝酸根离子内存在 N O 极性共价键，故 D 错误； 答案： ： AC。 21.图 A 所示的转化关系中 (具体反应条件略 )， a、 b、 c 和 d 分别为四种短周期元素的常

29、见单质，其余均为它们的化合物， i 的溶液为常见的酸， a 的一种同素异形体的晶胞如图 B 所示 。 回答下列问题： (1)图 B 对应的物质名称是 ，其晶胞中的原子数为 ，晶体类型为 。 (2)d 中元素的原子核外电子排布式为 。 (3)图 A 中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是 ，原因是 ，该物质的分子构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)图 A 中的双原子分子中，极性最大的分子是 。 (5)k 的分子式为 ，中心原子的杂化轨道类型为 ，属于 分子 (填“ 极性 ” 或 “ 非极性 ” )。 解析： a、 b、 c 和 d 分别为四种短周期元素的常见单质， b 与 c 反应生成

30、水，故 b、 c 分别为H2、 O2中的一种， a 的一种同素异形体的晶胞中每个原子周围有 4 个键，判断为金刚石，则a 为 C，则 b为 H2、 c为 O2，由转化关系可知， f为 CO， g 为 CO2，因 i 是常见的酸，只由 b、d 形成可判断为盐酸，则 d 为 Cl2， i 为 HCl，而 k 与水反应生成 CO2与盐酸，该反应没在教材中出现过，且由 f、 d 反应得到，应含 C、 O、 Cl 三种元素，只能判断为 COCl2。 (1)由上述分析可知，图 B 对应的位置为金刚石，该晶胞中 C 原子数目 =4+8 +6 =8，属于原子晶体， 答案：金刚石 8 原子晶体 (2)d 中元素

31、为 Cl 元素，基态原子电子 排布式为 1s22s22p63s23p5。 答案： 1s22s22p63s23p5 (3)所有两元素形成的物质中，水分子之间存在氢键，常温下是液态，其它都是气体，故水的沸点最高，水分子中 O 原子呈 2 个 键、含有 2对孤电子对，故为 V型结构，中心原子含 2 对孤电子对， 2 个 键，其杂化轨道类型为 sp3。 答案： H2O 分子间形成氢键 V 型 sp3 (4)所有双原子分子中，只有 H、 Cl 电负性差值最大，因而 HCl 的极性最大 。 答案： HCl (5)k 的分子式为 COCl2， COCl2中 C 原子成 3个 键、 1 个 键，没有孤电子对，

32、 C 原子采取 sp2杂化，为平面三角形结构，分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子 。 答案： COCl2 sp2 极性 选修 2-化学与技术 22.下列叙述正确的是 ( ) A.合成氨的 “ 造气 ” 阶段会产生废气 B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放 C.电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗 D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染 解析： A.合成氨反应为 N2+3H22NH3，所用的原料气是 氮气、氢气，氮气来自空气，氢气来自水和碳氢化合物的反应，用天燃气或煤，会产生废气二氧化碳，故 A 正确； B.酸性废液用碱中和后，溶液呈中性，但电镀液含重金属离子，应处理

33、后排放，故 B 错误； C.电解熔融氧化铝制金属铝的阳极上产生的是氧气，作为阳极材料的无烟煤会被氧化成二氧化碳，煤会消耗，故 C 错误； D.煤的燃烧能够产生二氧化硫，导致产生酸雨，煤通过液化气化，提高了燃烧效率，降低了污染，故 D 正确； 答案： AD。 23.硅在地壳中的含量较高 。 硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用 。 回答下列问题： (1)1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种 “ 金属 ” 。 这种 “ 金属 ” 可能是 。 (2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料 。 其中，生产普通玻璃的主要原料有 。 (3)高纯硅是现代信息、半导体和

34、光伏发电等产业都需要的基础材料 。 工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： 发生的主要反应 电弧炉 SiO2+2C Si+2CO 流化床反器 Si+3HCl SiHCl3+H2 还原炉 SiHCl3+H2 Si+3HCl 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 。 在流化床反应的产物中， SiHCl3大约占 85%，还有 SiCl4、 SiH2Cl2、 SiH3Cl 等，有关物质的沸点数据如下表，提纯 SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2

35、 SiH3Cl HCl SiH4 沸点 / 2355 57.6 31.8 8.2 30.4 84.9 111.9 SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 。 (4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 。 解析： (1)石英砂的主要成分是二氧化硅，加热石英砂、木炭和铁时，发生置换反应， SiO2+2C Si+2CO ，所以在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种 “ 金属 ” 。 这种 “ 金属 ” 可能是含有硅碳的铁合金 。 答案：含有硅碳的铁合金 (2)制造普通玻璃的主要原料是：纯碱、石灰石和石英，在玻璃窑中强热时的主要发生反应：SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2 、

36、SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2 。 答案：纯碱、石英和石灰石 (3) 石英砂的主要成分是二氧化硅，在反应中生成碳化硅，反应为： SiO2+3CSiC+2CO ，碳化硅又称金刚砂，其晶体结构与金刚石相似 。 利用沸点的不同提纯 SiHCl3属于蒸馏， SiHCl3(沸点 33.0 )中含有少量 SiCl4(沸点 57.6 )和 HCl(沸点 84.7 )，由于沸点差别较大，可以通过精馏 (或蒸馏 )除去杂质 。 SiHCl3水解反应方程式为： SiHCl3+3H2O H2SiO3+H2+3HCl ，生成硅酸、氢气和氯化氢 。 答案： SiO2+3C SiC+2CO 金刚砂 金刚石 精馏 (或蒸馏 ) H4SiO4(或H2SiO3)、 H2、 HCl (4)氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水： 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl 2 ，为该化学工艺提供 H2、 HCl。 答案： H2、 HCl