硅单质及其化合物应用范围很广。制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为________________________________。
第④步由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为___________________________________。
(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去):
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________。
③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:________;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是________;整个制备过程必须严格控制____________。
(3)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。
A.碳化硅硬度大,可用于生产砂纸、砂轮等 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高 |
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(8分)50ml0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,有两处缺点,其一是有处错误安装会导致热量散失较大,应该改正为 ,其二尚缺少一种玻璃仪器,这玻璃仪器名称是
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是。
(3)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的反应热数值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中该用60mL0.50mol·L-1盐酸跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”),所求中和热(填“相等”或“不相等”)。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热数值会
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)若三次平行操作测得数据中起始时盐酸与烧碱溶液平均温度相同,而终止温度与起始温度差t2-t1分别为2.2℃ 2.4℃ 3.4℃,则最终代入计算式的温差均值为℃
请根据所提供的试剂和仪器,按要求填空:
(1)写出带有标号①的仪器的名称___________
(2)气体发生装置A可用来制取氧气,其反应方程式为___________________________。选择的收集装置是______(选“C”或“D”)。若用E装置收集氧气完毕时,应先(填序号①或②:①熄灭酒精灯;②从水中取出导气管)
(3)实验室用大理石固体与稀盐酸制备二氧化碳气体,写出反应的化学方程式:_________________________;选用上述装置中的_____________(填序号)作为发生装置;
已知盐酸具有挥发性,二氧化碳气体中含有少量的氯化氢气体,可以用上图中的F装置除去HCl气体(F洗气瓶可吸收HCl气体,不吸收CO2气体,顺利使CO2气体进入下一个装置)。
实验中含有杂质的气体应该从_____________(填“a”或“b”)口进入洗气瓶,洗气瓶中应装_____________(填序号:
A.NaHCO3溶液, | B.NaOH溶液, | C.澄清石灰水, | D.浓硫酸)写出洗气过程中反应的化学方程式____________________________________。 |
若把最后较为纯净的二氧化碳气体通入足量的氢氧化钠溶液中,气体被完全吸收,写出该反应的化学方程式____________________________________ 。
为测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数,设计如下实验方案:
(1)方案一:称取一定质量的样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称取剩余固体质量,计算。实验中加热至恒重的目的是__________________________________。
(2)方案二:按如图装置进行实验,并回答以下问题。
①实验前先检查装置的气密性,并称取一定质量的样品放入A中,将稀H2SO4装入分液漏斗中。D装置的作用是__________________________________________。
②实验中除称量样品质量外,还需分别称量______________装置反应前后的质量(填装置的字母代号)。
③根据此实验得到的数据,测定结果有误差。因为实验装置还存在一个明显缺陷,该缺陷是______________________________________。
(3)方案三:称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量氯化钡溶液。过滤、洗涤、干燥沉淀、称量固体质量、计算:
①实验中判断沉淀已完全的方法是__________________________________________
___________________________________________________________________________。
②如加入试剂改为氢氧化钡,已知称得样品9.5g,干燥的沉淀质量为19.7g,则样品中碳酸钠的质量分数为____________________________。
(9分)在烧杯里加入20 mL 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液,再滴几滴酚酞试液,然后用滴定管向烧杯中滴加等物质的量浓度的NaHSO4溶液。实验装置如下图(夹持仪器已去掉):
实验现象如下:
①灯泡逐渐变暗;
②烧杯中有白色沉淀生成,溶液红色变浅甚至消失。
请依据实验现象回答下列问题:
(1)灯泡变暗的原因是。
(2)有白色沉淀生成,说明,
红色变浅说明。
(3)当Ba2+恰好完全沉淀时,消耗NaHSO4溶液的体积为______ mL,离子反应方程式为。
(4)若向(3)得到的溶液中,继续滴加NaHSO4溶液到恰好变为无色,此阶段的离子反应方程式为。
(6分)为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:
实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。
实验二:取上述实验一后锥形瓶中清液,进行如下实验:
①该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。②该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。③该清液中滴加盐酸可产生大量气体。④该清液加热后变浑浊并产生大量气体。
回答下列问题:
(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有_________(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有______离子;清液中滴加盐酸产生的气体是________;清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了________。
(2)该学生通过上述实验,写出氯水和碳酸钙反应的化学方程式为:
。