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1. “太阳能光伏发电”能有效推进“碳中和”，发展“低碳经济”，其关键的材料是高纯硅。以下是高纯硅的简易生产流程。

请回答：

(1) 四氯化硅（SiCl4）中硅元素的化合价为。
(2) 粗硅在与氯化氢反应前需将其粉碎，这样做的目的是。
(3) 流程⑤中发生反应的化学方程式为。
【考点】
有关元素化合价的计算; 化学方程式的书写与配平;
【答案】

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1. 综合题

氨气（）是合成氮肥的重要原料，如图1所示是合成氨的新方法。

(1) ⅰ．传统方法是利用氮气和氢气在高温高压条件下生成氨气，写出该反应的化学方程式为。

ⅱ．反应器2：常温下，Li与发生的化学方程式为，反应前后氮元素的化合价（填“升高”“降低”或“不变”）。

ⅲ．反应器3：一定条件下，可与发生反应产生和氢氧化锂。写出反应的化学方程式为。

ⅳ．氨气产率随反应所用电压的变化如图2所示，电压为V氨气产率最高。
(2) 流程中可循环利用的物质是，与传统方法相比，新方法的优点有。
流程题 困难
2.

锌及氧化锌在工农业生产中具有广泛的应用。

Ⅰ．性质

（1）干电池中常采用金属锌作电极，体现了锌的性。

（2）锌片表面有一层致密氧化锌膜。在酒精灯上加热锌片，锌片熔化变软，却不滴落。该实验说明锌的熔点比氧化锌的熔点（选填“高”或“低”）。

Ⅱ．制取

工业利用含锌废渣（主要成分是ZnO，还含有少量的Fe2O3、CuO和SiO2）提纯氧化锌的流程如下：

【查阅资料】①SiO2难溶于水，且不与稀硫酸反应。

②金属阳离子以氢氧化物形式开始沉淀、完全沉淀时溶液的pH，见下表。

沉淀物

Fe(OH)3

Cu(OH)2

Zn(OH)2

开始沉淀pH

1.5

4.4

6.2

完全沉淀pH

3.2

6.4

8.0

（3）“溶浸Ⅰ”过程中加入过量的稀硫酸是为了，为提高化学反应速率可以采取的措施有（只写一种），滤渣1的主要成分是（写化学式）。

（4）“除铁”过程中加入ZnO是为了调节溶液的pH，仅使Fe(OH)3完全沉淀，该溶液的pH控制范围为。

（5）Zn2(OH)2CO3经“焙烧”后得到三种氧化物，该反应的化学方程式为。

（6）整个流程中，可以循环利用的物质有锌、氧化锌、水和（写化学式）。

Ⅲ．应用

在ZnO的作用下利用太阳能将甲烷转化为H2 ， 其反应原理如图所示：

（7）如图反应中，太阳能最终转化为能。

（8）反应②属于反应（填一种基本反应类型）。

（9）如图反应中，联系两步反应综合分析，氧化锌的作用是。
流程题 普通
3. 电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙，能减少碳排放，助力碳中和，该新方法的示意图如图1所示。

(1) 传统方法：CaCO3分解的化学方程式。
(2) 新方法：

①电解水属于反应(填基本反应类型)，反应前后氢元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。

②反应器1：一定的H2环境及较低温度下，CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O，生成CO与H2O的分子个数比为。CaCO3也可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图2所示，℃时，抑制CO2生成的效果最好。

③反应器2：一定条件下，CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH)，化学方程式为。
(3) 与传统方法相比，新方法的优点有。
流程题 普通