)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
AlCl3 |
FeCl3 |
沸点/℃ |
57.7 |
- |
315 |
熔点/℃ |
-70.0 |
- |
- |
升华温度/℃ |
- |
180 |
300 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_____________, 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置C中的试剂是 ; D、E间导管短且粗的原因是 。
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO-;假设3: 。
【设计方案,进行实验】可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
序号 |
操 作 |
可能出现的现象 |
结论 |
① |
向a试管中滴加几滴 溶液 |
若溶液褪色 |
则假设1成立 |
若溶液不褪色 |
则假设2或3成立 |
||
② |
向b试管中滴加几滴 溶液 |
若溶液褪色 |
则假设1或3成立 |
若溶液不褪色 |
假设2成立 |
||
③ |
向c试管中滴加几滴 溶液 |
|
假设3成立 |
有A、B、C三瓶失去标签的无色溶液:K2CO3、BaCl2、NaSO4。将它们分别与H2SO4作用,A产生白色沉淀,B产生无色气体,C中无明显现象。则A是________,B是________, C是________。
下列混合物的分离方法不可行的是( )
A.互溶的液体混合物可以用分液的方法进行分离 |
B.互不相溶的液体混合物可以用分液的方法进行分离 |
C.沸点不同的混合物可以用蒸馏的方法进行分离 |
D.可溶于水的固体与难溶于水的固体的混合物可用溶解、过滤的方法进行分离 |
在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用下图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:___________________________。
(2)填写表中空格:
仪器 |
加入试剂 |
加入该试剂的目的 |
B |
饱和NaHCO3溶液 |
|
C |
||
D |
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:___________________________________。
(4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:___________________________________。
某学生用实验方法来分析碳酸钠的纯度。该同学设计出如图②所示的实验装置(各符号代表的仪器如图①所示),其中A中盛有一定量的碳酸钠样品,分液漏斗内盛装稀硫酸,B内为碱石灰固体。他利用碱石灰的增重求出纯净的碳酸钠质量,再求纯度。重复正确操作3次,结果出现较大的偏差。
通过仔细分析,该同学重新设计了一套装置(如下图所示)(实验室可供选择的试剂和药品有锌片、浓硫酸、氢氧化钙溶液、碳酸钙固体、蒸馏水)。
完成下列问题:
(1)请分析在实验改进前,实验中出现较大偏差的原因:______________________________。
(2)在改进后的实验中,A装置分液漏斗中所盛的液体为__________,U形管内盛有。在整套装置中,A的作用是__________________________;D装置中U形管内盛有__________,D装置在整套装置中的作用是_____________________。
(3)该同学新设计的实验装置(如上图所示)是否完整?如果不完整,请画出应该补充的装置简图,并在图中标明所用药品或试剂。
课题式课堂教学是研究性学习的一种方式,其基本教学模式为:
下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段,甲同学设计的证明一氧化碳具有还原性的实验装置如下所示。
(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为:先______________后______________。
(2)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为________________________________________。
(3)洗气瓶中的实验现象为____________________________________________。
(4)酒精灯B的作用为_______________________________________________。
(5)乙同学认为甲同学设计的装置太复杂,可将酒精灯合二为一,去掉B,而将尾气导气管出口旋转到A的火焰上即可。乙同学的设计是否合理?简述理由。(从A、B使用的一致性的角度去考虑)
(6)丙同学认为甲同学设计的装置有待优化,如尾气可先储存在瓶内,然后再处理。右图是他设计的贮气瓶,尾气应从__________(填a、b)口通入。
(7)丁同学质疑:一氧化碳能否使澄清石灰水变浑浊?因此,在一氧化碳通入氧化铜之前,应先通入澄清石灰水,以排除一氧化碳与澄清石灰水反应。你认为丁的设计__________(填“必要”或“不必要”)。