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题文

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高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制SiHCl3:Si+3HCl    SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为                 
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为:            
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):

①装置B中的试剂是        ,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是:         
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是       ,装置D不能采用普通玻璃管的原因是     ,装置D中发生反应的化学方程式为               
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及    
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是          
a.碘水   b.氯水   c.NaOH溶液    d.KSCN溶液   e.Na2SO3溶液

科目 化学   题型 实验题   难度 中等
知识点: 常见气体制备原理及装置选择
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.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,是分析化学中重要的试剂,常用于代替硫酸亚铁。硫酸亚铁铵在 500℃时隔绝空气加热完全分解。回答下列问题:
(1)硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,发生了氧化还原反应,固体产物可能有FeO和Fe2O3,气体产物可能有NH3、SO3、H2O、N2       
(2)为检验分解产物的成份,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
① A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是           
②为验证A中残留物是否含有FeO,需要选用的试剂有      

A.KSCN溶液 B.稀硫酸     
C.浓盐酸 D.KMnO4溶液

③装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有      气体生成,若含有该气体,观察到的现象为                   
④若A中分解产物有N2,固体残留物只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀物质的量为amol,则b   a(填“大于”、“小于”或“等于”)
⑤实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为                    
(用离子方程式表示)。
(3)已知亚铁离子被氧气氧化的反应是:4Fe2+ + O2 + (4+2x) H2O2Fe2O3•xH2O + 8H+,硫酸亚铁铵溶液较硫酸亚铁溶液不易被氧气氧化,其原因是             

比较法是化学中研究物质性质的基本方法之一,请运用比较法解答下题。Na2O2几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。如
2Na2O2+2CO2 ="=" 2Na2CO3+O2, Na2O2+CO = Na2CO3
(1)试分别写出Na2O2与SO2、SO3反应的化学方程式: _________________;___________________。
(2)通过比较可知,当非金属元素处于____________价时,其氧化物与Na2O2反应有O2生成。
(3)依上述规律,写出Na2O2与N2O5反应的化学方程式________________________________。

工业上生产金属钛的方法很多。以钛铁矿(主要成分FeTiO3,钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛,生产的工艺流程图如下,其中钛铁矿与浓硫酸发生反应的化学方程式为:
FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

回答下列问题:
(1)钛铁矿和浓硫酸反应属于_________(选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(2)上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2被氧化,物质A是________,上述制备TiO2的过程中,所得到的副产物和可回收利用的物质分别是__________、___________。
(3)反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是_____________________。
(4)由二氧化钛制取四氯化钛所涉及的反应有:
TiO2 (s)+ 2Cl2 (g) +2C(s) =TiCl4(g) + 2CO(g)
ΔH1 = -72 kJ•mol-1TiO2(s) + 2Cl2 (g) =TiCl4(g) + O2 (g)
ΔH2 =+38.8kJ•mol-1
C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH3 =+282.8kJ•mol-1
①反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)在高温下能够自发进行
的原因是______________________。
②反应C(s)+O2(g)=CO2 (g)的ΔH=_______________。
(5)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO
作电解质,利用下图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛。

①写出阳极所发生反应的电极反应式:_______________________。
②在制备金属钛前后,CaO的总量不变,其原因是(请结合化学用语解释)_________。

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,可用如图所示的装置进行实验。
主要实验步骤如下:
①按照图示组装仪器,并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g
④从分液漏斗滴入6 mol·L-1的稀硫酸,直到不再产生气体为止
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变,为d g
请回答下列问题:
(1)装置中干燥管B的作用是_____________________________________。
(2)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测量的结果将________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)步骤⑤的目的是________________________________________。
(4)步骤⑦的目的是_______________________________________________。
(5)试样中纯碱的质量分数为________________(用含a、b、d的代数式表示)。

用质量分数为36.5%的盐酸(密度为1.16 g·cm-3)配制1 mol·L-1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL,试回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)经计算需要________mL浓盐酸,在量取时宜选用下列量筒中的________。

A.5 mL B.10 mL C.25 mL D.50 mL

(3)在量取浓盐酸后,进行了下列操作:
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后,沿玻璃棒注入250 mL容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中,正确的顺序是(填序号)________
(4)在上述配制过程中,用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸,其配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

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