Question

【題目】化學是一門自然科學，其特征是研究物質和創造物質。

（1）硅是太陽能電池和電腦芯片不可缺少的材料。人們利用石英砂（主要成分是二氧化硅）制得高純硅。生產高純硅的流程示意圖如下:

①制備粗硅的反應為：，該反應屬于___反應（選填“分解”“化合”“置換”“復分解”之一）。

②制備過程中用到H2，在點燃或加熱H2前，應該先進行的安全操作是_____。

③物質A通常狀況下為無色有刺激性氣味的氣體，溶于水形成一種常見的酸，寫出步驟③中的化學反應方程式_______。

（2）海洋是生命的搖籃，海水不僅是寶貴的水資源，而且蘊藏著豐富的化學資源。加強對海水資源的開發利用，是解決我國沿海和西部苦咸水地區淡水危機和資源短缺問題的重要措施，是實現國民經濟可持續發展戰略的重要保證。從海水中取得淡水的過程稱為“海水淡化”。現在所用的海水淡化方法主要分為蒸餾法（熱法）和膜法兩大類。

如圖所示，對淡化膜右側的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進入左側淡水池，而海水中有些溶質離子不能通過淡化膜，從而得到淡水。

①將少量加壓后的右側海水置于表面皿中，用酒精燈加熱，水分蒸干后，可在表面皿上觀察到的現象是_______。

②下列對加壓后右側海水成分變化情況的分析中，正確的是___（填選項）。

A 溶質質量增加

B 溶劑質量減少

C 溶液質量不變

D 溶質質量分數減小

③氨堿法制純堿是先通過化學反應生成NaHCO3和NH4C1，NaHCO3結晶析出，再加熱NaHCO3，制得純堿。根據NaHCO3和NH4C1的溶解度曲線回答下列問題：

a.40℃時，NH4Cl飽和溶液的溶質質量分數_____NaHCO3飽和溶液的溶質質量分數（選填“大于”“小于”“等于”之一）。

b.把30℃時NH4Cl的飽和溶液升溫到50℃后所得溶液是此溫度下NH4Cl的溶液___（選填“飽和”或“不飽和”之一）

c.20℃時，將30 gNaHCO3固體置于100g水中，形成的溶液是此溫度下NaHCO3的____溶液（選填“飽和”或“不飽和”之一）。

d.在50℃時將等質量的NaHCO3和NH4Cl飽和溶液同時降溫到20℃，_____析出晶體質量較多（填化學式）。

Answer 1

【答案】置換 驗純 SiHCl3+H2 Si+3HCl 出現固體 B 大于 不飽和 飽和 NH4Cl

【解析】

（1）①制備粗硅的反應為：，是單質和化合物反應生成新的單質和新的化合物，符合置換反應特征，屬于置換反應；

②整個制備過程必須達到無水無氧，若在H2還原SiHCl3過程中混入O2，因為氫氣不純，可能爆炸，在點燃或加熱H2前，應該先進行驗純；

③物質A通常狀況下為無色有刺激性氣味的氣體，溶于水形成一種常見的酸，所以③是SiHCl3和氫氣在1084℃時生成硅和鹽酸，對應的化學反應方程式SiHCl3+H2 Si+3HCl；

（2）①海水中含有鹽類物質，將少量加壓后的右側海水置于表面皿中，用酒精燈加熱，水分蒸干后，可在表面皿上出現固體；

②海水中溶劑是水，由水分子可以透過淡化膜進入左側淡水池，而海水中的各種離子不能透過淡化膜說明加壓后右側海水中溶劑減少，溶質不變，所以溶液質量也減少，由于溶質不變，所以溶質質量分數增大；

③a.由溶解度曲線可知，40℃時，NH4Cl的溶解度大于NaHCO3的溶解度，由飽和溶液中溶質的質量分數=×100%，溶解度越大，則該溫度下的飽和溶液中溶質的質量分數越大；

b.由溶解度曲線可知，NH4Cl的溶解度隨著溫度的升高而增大，所以把30℃時NH4Cl的飽和溶液升溫到50℃后所得溶液是不飽和溶液；

c.由溶解度曲線可知，20℃時，NaHCO3的溶解度小于30g，所以將30 gNaHCO3固體置于100g水中，固體不能完全溶解，故形成的溶液是此溫度下 NaHCO3的飽和溶液；

d.由溶解度曲線可知，NH4Cl的溶解度受溫度的影響比NaHCO3大，所以在50℃時將等質量的NaHCO3和NH4C1飽和溶液同時降溫到20℃，NH4Cl析出晶體質量較多。