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1．多晶硅是单质硅的一种形态，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。
(1)已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。
①物质Z的名称是_______。
②用石英砂和焦在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为_______
③在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
(2)利用晶体硅的粉末与干燥的氮气在~℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si3N4)。现用如图所示装置(部分仪器已省略)制取少量氮化硅。
①装置II中所盛试剂为_______。
②装置I和装置皿均需要加热，实验中应先_______(填“皿”或“I”)的热源。
(3)由晶体硅制成的n型半导体、p型半导体可用于太阳能电池。一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为：Li1-xNiO2+xLi=C6LiNiO2+xC6。完成下列问题。
①该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源_______.(填“正”或“负”)极。
②该锂离子电池放电时，b极上的电极反应式为_______。
3．铝和铝合金是一类重要的金属材料。回答下列问题：
(1)除去镁粉中混有的少量铝粉，加入某试剂后反应的离子方程式为___________
②请选择合适的编号，按正确的操作顺序完成萃取实验(假设只放气一次)倒入溶液和萃取剂→___________→___________→___________→___________→f→___________→___________→使下层液体慢慢流出→c→上层液体从上口倒出(有的操作可重复使用)。
a.打开上口玻璃塞；b.塞上上口玻璃塞；c.关闭旋塞；d.打开旋塞；e.倒转分液漏斗振摇；f.放在铁圈上静置；g.手持静置。
(4)“沉钴”时，溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释可能原因___________。
回答下列问题：
(1)“碱浸”时，发生反应的离子反应方程式①____________，②____________。
(2)已知该条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
“调pH1”时，主要除去的离子是____，溶液pH范围____。
(3)在空气中加热Ni(OH)2可得NiOOH，请写出此反应的化学方程式______。
(4)在酸性溶液中CrO42-可以转化成Cr2O72-，用离子方程式表示该转化反应____，已知BaCrO4的Ksp＝1.2×10－10，要使溶液中CrO42-沉淀完全(c(CrO42-)≤1×10－5mol·L－1)，溶液中钡离子浓度至少为___mol·L－1。
6．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，制备亚氯酸钠的工艺流程如图：
已知：二氧化氯(ClO2)沸点为11.0℃，易溶于水，浓度过高时易分解；已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO23H2O，高于38℃时析出晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)流程中“多步操作”包括的顺序为()→()→()。__
a.蒸发浓缩形成饱和溶液
b.用低于38℃的水洗涤
c.趁热过滤
d.低于60℃干燥
e.高温干燥除水
f.冷却结晶后过滤
g.用38~60℃的温水洗涤
(2)反应1在图甲中进行，装置A的作用是___；通入空气，其作用是排出ClO2，通空气不能过快，空气流速过快时ClO2不能被充分吸收；通空气也不能过慢，其原因是__。
(3)反应2在装置乙中进行，其中反应的化学方程式为___，冰水浴冷却的目的是__(写一条)。
(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度：准确称取所得亚氯酸钠样品mg于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(NaClO2被还原为Cl-，杂质不参加反应)，将所得混合液配成mL待测溶液；取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmolL-1Na2S2O3标准液滴定至滴定终点。重复2次，测得平均值为VmL(已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①此过程中要用到滴定管，选出其正确操作并按序列出字母：检查滴定管是否漏水→蒸馏水洗涤→()→()→()→()→()→滴定管准备完成。__
a.从滴定管上口加入高于“0”刻度3mL所要盛装的溶液
b.从滴定管上口加入3mL所要盛装的溶液，倾斜着转动滴定管
c.将洗涤液从滴定管上口倒入预置的烧杯中
d.将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中
e.调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下记录数据
f.轻轻转动活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液，无气泡
g.轻轻挤压玻璃球使滴定管的尖嘴部分充满溶液，无气泡
②达到滴定终点时的现象为___。
③该样品中NaClO2的质量分数为__(用含m、c、V的代数式表示)。
7．钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。某工厂为了从含有杂质的VOSO4样品中回收得到催化剂V2O5，设计流程如下：
请回答下列问题：
(1)步骤①所得废渣的成分是________(写化学式)。NH4VO3在焙烧前要洗涤2～3次，该步操作方法为______________________________________________________。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2＋，HA表示有机萃取剂)：
R2(SO4)n(水层)＋2nHA(有机层)2RAn(有机层)＋nH2SO4(水层)
步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是________________________。
步骤③中X试剂为__________________________________________________。
(3)⑤的离子方程式为_______________________________________________。
(4)该工艺流程中，可以循环利用的物质有________和________。
(5)若取VOSO4样品wg，测得消耗amol·L－1氯酸钾溶液VmL(氯酸钾还原产物为氯化钾)，则1kg样品理论上可制得的V2O5质量是________g(用含w、V的代数式表示)。
参考答案
电解饱和食盐水，产物为氢氧化钠、氯气和氢气，Y、Z点燃后和粗硅反应生成SiHCl3，SiHCl3能和Y反应生成硅，表明Y是H2，Z是Cl2，X是NaOH。
(1)①物质Z的名称是氯气；
②石英砂和焦在电弧炉中高温加热生成碳化硅，化学方程式为：
；
③根据表中沸点数据可知，常温下SiHCl3、SiCl4为液体，SiH2Cl2、SiH3Cl为气体，沉降除去固体后，冷凝得到SiHCl3、SiCl4混合液体，将液体蒸馏可分离二者；
(2)亚硝酸钠和氯化铵反应生成N2，晶体硅的粉末与干燥的氮气在~℃下反应，可制取结构陶瓷材料氮化硅(Si3N4)，装置II是用来干燥N2，装置II盛放的试剂为浓H2SO4；
①装置II中所盛试剂为浓H2SO4；
②为防止SiO2与空气反应，先利用N2排除装置中空气，故应先点燃装置I的热源；
(3)①充电时，a电极的LiC6转化为C6，C的化合价升高，发生还原反应，a电极作阴极，a电极与n型半导体相连，n型半导体作负极；
②放电时，b电极上发生的反应是LiNiO2转化为Li1-xNiO2，电极反应式为：
向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫，生成亚硫酸氢钠，再加入碳酸钠固体，调节pH值7-8，生成亚硫酸钠，再通入二氧化硫，生成亚硫酸氢钠，使亚硫酸氢钠富集，结晶脱水生成Na2S2O5，以此解答。
（1）①设焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为x，根据化合物种正负化合价代数和为0，钠为+1价，氧为-2价，则有：
铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)加入物质a，过滤得到滤渣(二氧化硅)和滤液，说明a与二氧化硅不反应，因此a选硫酸，滤液I中主要含有硫酸铝，向滤液中加入氨水，反应生成氢氧化铝沉淀，过滤分离，滤液Ⅱ中主要含有硫酸铵，氢氧化铝烘干、灼烧分解生成氧化铝，电解熔融氧化铝生成铝单质与氧气；铝与碱反应生成偏铝酸盐，结合氧化还原反应的规律分析解答；根据实验现象结合题示信息分析解答。
(1)铝能够与氢氧化钠溶液反应，而镁不能，因此除去镁粉中混有的少量铝粉，可以加入氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为
答案选BCD
②萃取操作的步骤为1、倒入溶液和萃取剂；2、盖上玻璃塞；3、倒转分液漏斗振摇；4、打开旋塞放气；5、关闭活塞正立；6、放在铁圈上静置；7、打开上口玻璃塞；8、打开旋塞使下层液体从下口放出，最后关闭旋塞使上层液体从上口倒出，故答案为：b；e；d；c；a；d
由题给流程可知，向某废镍原料加入氢氧化钠溶液碱浸，铝和二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和硅酸钠，过滤得到滤渣1；向滤渣1中加入稀硫酸酸溶，镍、铬和硫化亚铁与硫酸反应得到硫酸盐溶液，向反应后的溶液中加入次氯酸钠溶液将亚铁离子氧化为铁离子后，加入氢氧化镍调节溶液pH在5.6～6.2范围内，将铁离子和铬离子转化为氢氧化铁和氢氧化铬沉淀，过滤得到含有氢氧化铁和氢氧化铬的滤渣2和硫酸镍溶液；向硫酸镍溶液加入碱溶液调节溶液pH，过滤得到氢氧化镍沉淀；在空气中加热氢氧化镍制得碱式氧化镍。
(1)由分析可知，碱浸时发生的反应为铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子反应方程式为Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑或2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]-＋3H2↑，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，反应的离子方程式为
根据工艺流程图知道经过操作1的溶解得到的废渣是SiO2，由下面第(2)小题反应知道操作2、3中的萃取和反萃取是利用了平衡移动原理实现了R2(SO4)n在有机层和水层中的相互转化，实际上是对被提纯物的富集过程，经操作④、⑤前后的比较知，操作4是将VO2+氧化成了VO3-，操作⑤又将VO3-转化为NH4VO3沉淀，最后经操作⑥得到目标产物V2O5。
(1)废钒催化剂(主要成分V2O5、Fe2O3和SiO2等)酸溶后，V2O5、Fe2O3和酸反应，二氧化硅不与酸反应，过滤得到滤渣为二氧化硅；故答案为：SiO2；在漏斗中加水至浸没沉淀，待水流尽后重复操作；
(2)②分析平衡，Rn+(水层)+nHA(有机层)?RAn(有机层)+nH+(水层)，加入的碱会中和氢离子促进平衡正向进行，提高了钒的萃取率；③中反萃取时加入的X试剂是抑制平衡正向进行，可以加入硫酸抑制平衡正向进行；故答案为：加入碱中和硫酸，使平衡正向移动，提高钒的萃取率[或类似表述，如提高RAn(有机层)的浓度、百分含量等]；H2SO4；
