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.

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  • (一)(1)高锰酸钾中锰元素化合价降低7-2=5价,碳元素化合价升高4-0=4价,化合价升高数=化合价降低数,所以高锰酸钾前的系数是4,碳单质前的系数是5,根据原子守恒,二氧化碳前是5,硫酸锰前是4,硫酸钾前面是2,根据硫酸跟守恒,所以硫酸前面是6,据氧原子和氢原子守恒,产物少6个水分子,

    故答案为:5;4;6;5;4;2;6;

    (2)①由Ⅰ可求K=

    4.0×10 - 2 mol/L

    2.0×1 0 -4 mol/L×

    4.0×1 0 -4 mol/L =10 4L

    1

    2 •mo l

    1

    2 ,

    由Ⅱ可求Q=

    5.0×10 -2 mol/L

    3.0×1 0 -4 mol/L×

    4.0×1 0 -4 mol/L =

    5

    6 ×10 4L

    1

    2 •mo l

    1

    2 <K,

    故平衡右移,v(正)>v(逆),

    故答案为:>;

    ②CO(g)+

    1

    2 O 2(g)⇌CO 2(g).

    起始 1.0×10 -5mol 01.0×10 -4mol

    △n nmol

    1

    2 nmol nmol

    平衡1.0×10 -5mol-nmol 1.0×10 -4mol 1.0×10 -4mol+nmol

    则K=

    1.0×1 0 -4 +n

    1.0×1 0 -4× (1.0×1 0 -5 -n) =10 4

    解得,n=8.91×10 -6mol/L,

    故CO浓度为1.0×10 -5mol-8.91×10 -6mol=1.1×10 -6mol/L,

    故答案为:1.1×10 -6

    (3)Na 2CO 3溶液的浓度为2×10 -4mol/L,等体积混合后溶液中c(CO 3 2-)=

    1

    2 ×2×10 -4mol/L=1×10 -4mol/L,根据K sp=c(CO 3 2-)•c(Ca 2+)=2.8×10 -9可知,

    c(Ca 2+)=

    2.8×1 0 -9

    1×10 -4 mol/L=2.8×10 -5mol/L,

    原溶液CaCl 2溶液的最小浓度为混合溶液中c(Ca 2+)的2倍,

    故原溶液CaCl 2溶液的最小浓度为2×2.8×10 -5mol/L=5.6×10 -5mol/L.

    故答案为:5.6×10 -5mol/L.

    (二)(1)高温下用碳还原二氧化硅生成硅与一氧化碳,反应方程式为SiO 2+2C

    高温

    .

    Si+2CO↑,

    故答案为:SiO 2+2C

    高温

    .

    Si+2CO↑;

    (2)①HCl易溶于水,而SiHCl 3与H 2O强烈反应,故提纯SiHCl 3的方法只能在无水的条件下利用它们的沸点不同,采用分馏的方法进行,

    故答案为:蒸馏;

    ②反应热化学方程式为:Si(s)+4HCl(g)═SiCl 4(g)+2H 2(g)(副反应)△H=-241kJ/mol,若反应0.5mol硅和2molHCl,则放出120.5kJ热量,

    故答案为:120.5;

    ③将(i)-(ii)可得SiCl 4(g)+H 2(g)═SiHCl 3(g)+HCl(g)△H 1=+31kJ/mol,

    故答案为:SiCl 4(g)+H 2(g)═SiHCl 3(g)+HCl(g)△H 1=+31kJ/mol;