单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
①四氯化硅遇水极易水解;
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
③有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
— |
315 |
— |
熔点/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
— |
— |
— |
升华温度/℃ |
— |
— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。
(2)装置A中g管的作用是 ;装置C中的试剂是 ;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由
。
②某同学称取5.000g残留物后,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol/LKMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是 。
(8分) 实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。某学生设计了如下方案:
如果此方案正确,那么:
(1)操作①中碳酸氢铵受热(100℃以上)可分解生成氨气、水和二氧化碳的混合气,该混合气的平均摩尔质量为。(数值保留到小数点后一位)
(2)操作②为什么不能改为加硝酸钡溶液?__________________________________。
(3)操作③的目的是__________________________________(结合化学方程式回答)。
(4)操作④的目的是____________________________________________________。
甲乙两人分别用不同的方法配制100ml 3.6mol/L的稀硫酸。
(1)甲:量取20 ml 18 mol/L浓硫酸,小心地倒入盛有少量水的烧杯中,搅拌均匀,待冷却至室温后转移到100 ml 容量瓶中,用少量的水将烧杯等仪器洗涤2~3次,每次洗涤液也转移到容量瓶中,然后小心地向容量瓶加入水至刻度线定容,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀。
①实验所用的玻璃仪器除烧杯和容量瓶外,还有 ___;
②将溶液转移到容量瓶中的正确操作是;
③定容的正确操作是
(2)乙:用100 ml 量筒量取20 ml 浓硫酸,并向其中小心地加入少量水,搅拌均匀,待冷却至室温后,再加入水至100 ml 刻度线,再搅拌均匀。
你认为此法是否正确?若不正确,指出其中错误之处。
如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显的错误是
①②
(2)A仪器的名称是B仪器的名称是
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的,其作用是(
下列说法中,正确的是____
A.选用酒精作为萃取剂从碘水中萃取碘 |
B.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 |
C.在做蒸馏实验时,冷凝器中的水流方向应该与馏分的流动方向相反 |
D.蒸发操作时,待蒸发皿中的水分完全蒸干后再停止加热 |
E.分液漏斗使用前不需要检查是否漏水,但需要用蒸馏水润洗2~3次
F.浓硫酸不慎沾在皮肤上,立即用稀氢氧化钠溶液冲洗
G.蒸馏操作时,应使温度计水银球插入蒸馏烧瓶中液面下,但不能接触瓶底
溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃。制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应,该反应的化学方程式是
实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图,实验操怍步骤如下:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
请问答下列问题。
⑴装置A的作用是。
⑵反应时若温度过高,则有SO2生成,同时观察到还有一种红棕色气体产生,该气体的分子式是
⑶反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的 _____________(填写上正确选项的字母)。
a.稀氢氧化钠溶液 b.乙醇 c.四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是(填仪器名称)。
⑷要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,然后进行的实验操作是(填写正确选项的字母)。
a.分液 b.蒸馏 c.萃取
⑸为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验,其原因是
通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后(按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热②加入AgNO3溶液③加入稀HNO3酸化④加入NaOH溶液