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题文

单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳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:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.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;
c.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)。

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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相关试题

某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后,进一步研究其与SO2反应情况,查阅相关资料知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为:CO2、SO2虽然都是酸性氧化物,但SO2具有较强的还原性,CO2无还原性,反应原理应该不相同,并设计如下实验进行探究。
(1)[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:
假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设三:反应后固体中_________________,证明
(2)[定性研究]
为验证假设三是否成立,兴趣小组进行如下研究,请你完成下表中内容

实验步骤(不要求写出具体操作过程)
预期的实验现象和结论
取反应后的固体放入试管中,……


(3)[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:

①装置D的作用是
②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g,装置D质量增加了m2g,装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行判断

SO2被氧化的程度
V与m1或m2的关系
完全被氧化
V=0
部分被氧化

未被氧化

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。

(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去)。

① 仪器A的名称是
② 装置B中发生反应的离子方程式是
③如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是
④装置Ⅳ中盛装的试剂是,其作用
(2)在CuCl2溶液转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq) +4Cl(aq)CuCl42- (aq) +4H2O(l)
蓝色黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=
②现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法
a.b.
(3)由CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O的过程中要加入盐酸的目的是

铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:回答下列问题:

①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____、____。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式
③煅烧如果不充分,产品中将有Fe2+存在,试设计实验检验产品中有无Fe2+
(2)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。称取2.850g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为[已知M(FeSO4·7H2O)=278g/mol]
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为
④下列操作会导致样品中FeSO4·7H2O的质量分数的测定结果偏高的有_____________。
a.未干燥锥形瓶
b.盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗
c.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
d.量取待测液,视线注视刻度时开始平视、结束俯视

某研究性学习小组对用酸化的硝酸银溶液检验I存在的合理性产生了兴趣,同学们根据变量控制思想进行如下方案设计并进行了实验探究:
[提出假设]
假设1:生成的AgI不溶于水,不能被HNO3氧化。
假设2:HNO3有氧化性,能将I氧化成I2
[设计实验方案,验证假设]
(1)甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO3溶液并振荡,有黄色沉淀生成。验证了假设1成立。请写出有关化学方程式
(2)乙同学设计实验验证2,请帮他完成下表中内容。

实验步骤(不要求写具体操作过程)
预期现象和结论

若溶液变蓝,假设2成立。
若溶液不变蓝,假设2不成立。
……


[结论与解释]
(3)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2成立,则丙同学由此得出的结论:硝酸酸化的AgNO3可以使I沉淀,也能氧化I。你同意丙同学的结论吗,并简述理由:
[思考与交流]
(3)研究性学习小组同学还想研究Fe3+能否氧化I的问题,请你用两种方案来进行实验验证:
方案一:
方案二:
假设验证成立,请写出主要离子方程式

硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是

第1组
第2组
第3组
S (单质)
SO2、H2SO3、M、NaHSO3
SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4


Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。

(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是
A.Na2SO3溶液与HNO3B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3)变化关系如下表

n(SO32—):n(HSO3)
91:9
1:1
9:91
pH
8.2
7.2
6.2


当吸收液中n(SO32—):n(HSO3) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3)+ c(OH)
B.c(Na+)>c(HSO3)>c(SO32—)>c(OH)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3)>c(OH)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)

序号
实验方案
实验现象
结论
方案①
往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液
紫红色褪去
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案②
往第二份试液中加入

SO2与Fe3+反应生成了Fe2+
方案③
往第二份试液中加入

SO2与Fe3+反应生成了SO42—


上述方案①得出的结论是否合理,原因
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br的还原性弱于SO2的现象是

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