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)。
实验室常用Na2O2与H2O反应快速制取少量O2。用下面装置制取O2并演示Na在O2中的燃烧实验。
请回答下列问题:
(1)关闭装置中的止水夹a后,开启活塞b,漏斗中液体不断地往下滴,直至全部流入试管。试判断装置是否漏气(填“漏气”“不漏气”或“无法确定”),判断理由是。
(2)写出A装置中反应的化学方程式并用双线桥或单线桥标出电子转移情况:。
(3)C装置中观察到的现象是。
(4)D装置中盛放的试剂是,其作用是。
下图是我校实验室化学试剂浓硫酸标签上的部分内容。
现需要480 mL 1 mol·L-1的稀硫酸。用该浓硫酸和蒸馏水配制,可供选用的仪器有:
①胶头滴管;②玻璃棒;③烧杯;④量筒。
请回答下列问题:
(1)配制稀硫酸时,还缺少的仪器有_________________(写仪器名称)。
(2)经计算,所需浓硫酸的体积约为________mL;若将该浓硫酸与等体积的水混合,所得溶液中溶质的质量分数____49%(填“>” 、“<” 或“=”)。
(3)对所配制的稀硫酸进行测定,发现其浓度大于1 mol·L-1,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的原因是________。
①用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线
②容量瓶用蒸馏水洗涤后未经干燥
③用量筒量取浓硫酸后,用蒸馏水将量筒洗涤干净,洗涤液转移到烧杯中
④转移溶液时,不慎有少量溶液洒出
⑤定容时,俯视容量瓶刻度线
⑥定容后,把容量瓶倒置摇匀,正放后发现液面低于刻度线,再加蒸馏水至刻度线
为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验).
实验操作 |
实验现象 |
i.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 |
A中有气泡产生,B中红棕色溴水褪色,C中有白色沉淀 |
ii.取C中沉淀加入盐酸 |
C中白色沉淀不溶解 |
iii.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2 |
开始时颜色无明显变化,继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 |
(1)A中发生反应的化学方程式是.
(2)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:H2O2>SO2.
①乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作是.
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是.
③iii中滴入少量H2O2没有明显变化.提出假设:
观点1:H2O2的量少不能氧化Br-
观点2:B中有未反应的H2SO3
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是.
(4)通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是.
亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛.现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸的反应及生成气体产物的成分.
已知:①NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O ②气体液化的温度:NO2:21℃、NO:-152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(按左→右连接):A→C→→→B.
(2)关闭弹簧夹K1,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体.
①确认A中产生的气体中含有NO,依据的现象是___________________.
②装置E的作用是__________________________.
(3)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为.
如果没有装置C,对实验结论造成的影响是_________________________.
(4)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是.
在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)装置①是氯气发生装置,蒸馏烧瓶中盛放MnO2固体,其反应的化学方程式为 。
(2)工业上常用氯气与熟石灰反应制漂白粉,漂白粉的有效成分为(填化学式)。
(3)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是。
(4)反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解度曲线的是(填写编号字母);
从②的试管中分离出该晶体的方法是(填写实验操作名称)。
(5)根据④的试管里紫色石蕊试液的颜色变化可否证明氯气的强氧化性。为什么?。
(6)若②的试管溶液中不但有KClO3生成还有KClO生成,且二者的物质的量之比为1∶2,则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为:。