碳、硅同为周期表中ⅣA族的元素,是构成自然界各种物质的重要元素. (一)由碳元素构成的各种单质和化合物都是科学家研究的重要对象. (1)用特殊方法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下方法提纯,请配平该反应的化学方程式: ______C+______KMnO4+______H2SO4→______CO2↑+______MnSO4+______K2SO4+______H2O (2)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物,可通过反应:CO(g)+
①某温度下,在两个容器中进行上述反应,容器中各物质的起始浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中的空格.
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为______. (二)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 ②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3 ③SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水强烈反应,在空气中易自燃.请回答: (1)第一步制取粗硅的化学方程式______. (2)粗硅与HCl反应制备三氯氢硅的过程中发生反应的热化学方程式为: (i)Si(s)+3HCl(g)═SiHCl3(g)+H2(g)△H=-210kJ/mol (ii)Si(s)+4HCl(g)═SiCl4(g)+2H2(g)(副反应)△H=-241kJ/mol ①常温下,SiHCl3和SiCl4均为液态化合物,二者互溶且均易水解,则分离二者的最佳方法是______. ②某反应的能量变化如图所示:则该反应的能量变化E=______kJ. ③SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用,则该反应的热化学方程式为:______. |