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:①四氯化硅遇水极易水解;②SiCl4沸点为57.7℃,熔点为-70.0℃。请回答:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。
(2)装置C中的试剂是 ;装置F的作用是 ;
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,精馏后的残留物中含有铁元素,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。
①反应的离子方程式: 。
②滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由 。
③滴定前检验Fe3+是否被完全还原的实验操作是 。
某化学小组用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜,其实验流程如下所示:
(1)步骤①中氧化铜与盐酸反应的离子方程式是。
(2)步骤①、③的过滤操作中,除用到铁架台(带铁圈)外,还需要使用的玻璃仪器是
。
(3)已知:
氢氧化物开始沉淀时的pH |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
|
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Fe2+| |
7.0 |
9.0 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
提供的试剂:a. NaOH b. H2O2c. Na2CO3d. CuO |
参照表中给出的数据和试剂,请回答:
步骤②的目的是,反应的离子方程式是。步骤③中调节溶液pH的范围是,试剂Y是(填字母)。
(4)步骤⑤要得到无水氯化铜,需要在干燥的HCl气流中加热CuCl2·2H2O,其原因是。
(J4分)
二氧化锰(MnO2)与浓盐酸混合加热可得到氯气、氯化锰等,下图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)已知锰元素的常见化合价为+7、+6、+4、+2,写出圆底烧瓶中反应的化学方程式
。
(2)A中m管的作用是,装置F的作用是。
(3)若要得到干燥纯净的气体,则B中应盛放的试剂是。
(4)E中若装有FeCl2溶液,反应的离子方程式为;E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是。
(5)实验中发现:浓盐酸与Mn0:混合加热生成氯气,稀盐酸与Mn0:混合加热不生成氯气。针对上述现象,化学小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入MnO2中,然后通人HCl气体,加热
b.稀盐酸滴人MnO2中,然后加入NaCl固体,加热
c.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸,加热
d.Mn02与NaCl的浓溶液混合,加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是;实验c的目的是。
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是。
有学生在实验室中向盛有10mL饱和氯化铁溶液的试管里投入足量铝片,观察到如下现象:
①黄色溶液很快变成红褐色,过一会儿溶液中有红褐色沉淀生成。
②铝片表面立刻有少量黑色物质析出,黑色物质能被磁铁吸起。
③混合液温度升高甚至发烫,产生无色气泡,且产生气泡速率明显加快,铝片上下翻滚。
(1)产生的红褐色沉淀是_____________,无色气泡的成分是___________。
(2)生成红褐色沉淀的原因是____________________________。
(3)写出生成气泡速率明显加快的两个原因____________、_____________。
(10分)实验小组测定某肥料中的总氮含量(以氮的质量分数表示) ,实验装置如下图(图中加热及夹持仪器略去):
称取1.200 g样品,通过化学方法将肥料中的氮转化成铵盐(除样品外,所加试剂均不含氮元素),然后在碱性溶液中蒸馏氨,用25.00 mL浓度为0.5000 mol/L-1硫酸溶液充分吸收,再用浓度为0.1000 mol/L-1氢氧化钠溶液滴定未反应的硫酸。重复上述实验三次。实验数据如下:
实验次数 |
氢氧化钠溶液的体积 |
|
滴定前刻度(mL) |
滴定后刻度(mL) |
|
1 |
0.00 |
5. 01 |
2 |
6.00 |
10.99 |
3 |
12.00 |
17.60 |
(1)写出圆底烧瓶内发生反应的离子方程式。
(2)分液漏斗和圆底烧瓶之间的导管a的作用是; b的作用是
;冷凝管中从(填“n”或“m”)口进水。
(3)在滴定过程中,以下操作会使所测总氮含量偏小的是(填序号) 。
A.锥形瓶水洗后未烘干 | B.滴定过程中滴定管有漏水现象 |
C.滴定过程中有少量溶液从锥形瓶中溅出 | D.滴定前滴定管内有气泡,滴定后没有了 |
(4)若实验操作均正确,但测定结果偏低,可能造成该结果的主要原因是。
(5)利用题目中所给数据计算肥料中总氮含量为%(计算结果保留到小数点后1位)。
某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入0.1000mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得所耗盐酸的体积为V1mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从 色变为 色时,停止滴定。
(2)上述操作步骤①中错误是 (请指出
具体错误)。由此造成的测定结果 (填偏高、偏低或无影响)。
(3)步骤②缺少的操作是
(4)某次滴定时的滴定管中的液面如图,其读数为 mL。若记录读数时,起始时俯视,终点时仰视,则所测溶液浓度会 (填偏高、偏低或无影响)。
(5)根据下列数据:
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准盐酸体积(mL) |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
20.00 |
0.50 |
25.40 |
第二次 |
20.00 |
4.00 |
29.10 |
请计算待测烧碱溶液的浓度为 mol/L。