Question

(1)通常人們把拆開1 mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱，也可以估算化學反應的反應熱(ΔH)，化學反應的ΔH等于反應中斷裂舊化學鍵的鍵能之和與反應中形成新化學鍵的鍵能之和的差。

化學鍵	Si-O	Si-Cl	H-H	H-Cl	Si-Si	Si-C
鍵能／kJ·mol-1	460	360	436	431	176	347

①比較下列兩組物質的熔點高低(填“＞”或“＜”)SiCl₄______SiO₂；

②工業上用高純硅可通過下列反應制取:

SiCl₄(g)+2H₂(g)Si(s)+4HCl(g)

該反應的反應熱ΔH=_______________kJ／mol。

(2)對于CO中毒、心肌梗塞、冠心病或小兒肺炎等危重患者都要采用吸氧治療。普通醫務室中沒有氧氣瓶，但一般都有消毒用的30％的H₂O₂溶液。同時還有可選用的試劑為:KMnO₄、H₂SO₄、K₂SO₄、Mg、CuSO₄、NaCl和葡萄糖。請利用上述試劑寫出一種使H₂O₂中的氧完全釋放出來的理想反應的離子方程式: _____________________________________________。

(3)將一定量的硫粉和鐵粉的混合物隔絕空氣加熱，充分反應后冷卻，再加入足量的稀硫酸，得到標準狀況下的氣體11.2 L(假設產生氣體全部逸出)，則原混合物中鐵的質量為______g。

Answer 1

(1)①＜②+236

(2)+6H⁺+5 H₂O₂2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑

(3)28

解析：本題將反應熱與晶體結構有機融合，能很好地考查學生的空間想象能力。

SiCl₄是分子晶體，而SiO₂是原子晶體，故SiO₂的熔點高。晶體硅為原子晶體，每個硅原子與4個硅原子結合形成4個Si—Si鍵，但每個Si—Si鍵被2個硅原子所共有，所以每個硅原子形成的Si—Si鍵是2個，而不是1個或4個，即1 mol硅晶體含有2 molSi—Si鍵。1 mol SiCl₄、H₂、HCl分別含有4 molSi—Cl鍵、1 molH—H鍵、1molH—Cl鍵，因此工業制取高純硅的反應熱為：

△H=4×360 kJ／mol+2×436 kJ／mol^-4×431kJ／mol^-2×176 kJ／mol=+236 kJ／mol

易錯警示：本題最容易出錯的地方就是學生對SiO₂和晶體硅的結構不熟悉，很多考生認為1 molSiO₂中只有2 molSi—O鍵而出錯，更多的考生因不清楚晶體硅中化學鍵的分攤導致錯誤。