(19分)晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池等,.以下是工业上制取纯硅的一种方法.
已知:在一定条件下可发生反应:Si(s)+3HCl(g) SiHCl3(g)+H2(g) ΔH<0
I.反应②、③均需要加热,有如下两个温度区间分别供两反应选择,你认为反应②应选择_______(填序号字母),原因是_______________;
a .520~530K B.1350~1360K
II.现在实验室模拟工业上粗硅提纯的过程,已知SiHCl3遇水强烈水解,其他相关数据如下表所示:
物质 |
SiCl4 |
SiHCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
沸点/℃ |
57.7 |
33.0 |
- |
315 |
升华温度/℃ |
- |
- |
180 |
300 |
(1)现用如下装置进行模拟反应②的过程。实验室制HCl的反应原理为:
2NaCl(s) + H2SO4(浓) 2HCl↑ + Na2SO4
A中是HCl的发生装置,你认为应选择下列哪套装置?____________(填装置的序号字母),装置D中碱石灰的作用为__________________、___________________;
(2)已知液态粗品SiHCl3中含有杂质SiCl4、AlCl3、FeCl3等,则流程中操作①为_____________(填操作名称),下列不是该操作所需的仪器是____________________(填装置序号字母);
a.冷凝管 b. 圆底烧瓶 c. 蒸馏烧瓶 d. 分液漏斗 e.温度计 f. 接受器
(3)用SiHCl3与H2反应制备纯硅的装置如下:
①按图示组装好仪器后,下列实验步骤的正确顺序为____________(填步骤的序号字母),
A.打开甲装置分液漏斗旋塞,滴加稀硫酸,反应生成H2;
B.向装置中添加药品;
C.打开丙装置分液漏斗的旋塞,滴加SiHCl3,并加热相应装置;
D.检查装置气密性;
e.停止向丙装置滴加SiHCl3,并停止加热相应装置;
f.停止通H2;
步骤c中需要加热的装置为____________(填装置序号“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
②该套装置的设计缺陷是________________________。
某化学兴趣小组,拟探究和比较SO2和C12的漂白性,设计如下图所示的实验装置二套。请你参与探究并回答下列问题。
(1)向第一套装置中通入一段时间的SO2,观察到试管中的品红溶液褪色,然后再加热试管,溶液(填“恢复”或“不恢复”)红色;
(2)向第二套装置中通入一段时间的C12,观察到试管中的品红溶液也褪色,然后再加热试管,溶液(填“恢复”或“不恢复”)红色;
(3)由以上两个实验可以说明SO2和C12的漂白原理(填“相同”或“不相同”);
(4) C12通入品红溶液中,生成的具有漂白性的物质是(填“HC1”或“HClO”)。
将与“实验操作”相对应的“实验现象”的字母代号填入“答案”栏中。
实验操作 |
答案 |
实验现象 |
(1)将浓硫酸滴在小木条上 |
A.产生白烟 |
|
(2)将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近 |
B.产生蓝色物质 |
|
(3)在盛有KI淀粉溶液的试管中滴加氯水 |
C.溶液呈红色 |
|
(4)在盛有FeC13溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液 |
D.变黑色 |
实验室要配制100 mL 0.5 mol·L-1的NaCl溶液,试回答下列各题:
(1)下列仪器中,肯定不会用到的是 ( )
A.锥形瓶 B.200 mL容量瓶 C.量筒 D.胶头滴管 E.100 mL容量瓶 F.天平
(2)若要实施配制,除上述仪器外,还缺少的仪器或用品是____________________。
(3)容量瓶上除有刻度线外还应标有_________________,容量瓶在使用前必须进行的一步操作是_________________________。
(4)配制完毕后,老师指出有四位同学各进行了下列某一项错误操作,你认为这四项错误操作会导致所得溶液浓度偏高的是( )
A.定容时仰视容量瓶刻度线 B.定容时俯视容量瓶刻度线
C.将溶解冷却后的溶液直接转入容量瓶后就进行定容操作
D.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
(5)通过计算可得出可用托盘天平称取NaCl固体________克。若用4 mol/L的NaCl浓溶液配制100 mL 0.5 mol·L-1的稀溶液,应用量筒量取_________mL该浓溶液。
有一包白色固体粉末,由Na2SO4、CaCO3、KCl、BaCl2、CuSO4中的三种物质组成,取样进行如下实验:
I.取少量白色粉末,加入足量水,充分搅拌后过滤,得到白色沉淀和无色滤液;
II.向I中滤出的沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀全溶解,并生产无色气体。
(1)则原混合物中一定不存在,一定存在。
(2)实验中发生反应的化学方程式:。
(3)设计实验进一步确定混合物的组成,简述实验步骤、现象和结论。
。
下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白。
⑴如果将仪器①②③连接 顺序改为②①③,则可以检验出的物质是:_________,不能检验出的物质是:_________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检验出的物质是__________;不能检验出的物质是__________。
⑶如果将仪器的连接顺序改为②③①,则可以检验出的物质是:____ ____,不能检验出的物质是:________ 。