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        1. 單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用焦炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450~500 ℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。

          相關(guān)信息如下:
          a.四氯化硅遇水極易水解;
          b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物;
          c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:
          物 質(zhì)
          SiCl4
          BCl3
          AlCl3
          FeCl3
          PCl5
          沸點/℃
          57.7
          12.8

          315

          熔點/℃
          -70.0
          -107.2



          升華溫度/℃


          180
          300
          162
           
          請回答下列問題:
          (1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式  ____________________________。
          (2)裝置A中g(shù)管的作用是________;裝置C中的試劑是________;裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是________________________________________。
          (3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是________(填寫元素符號)。
          (4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預處理,使鐵元素還原成Fe2,再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應的離子方程式是:5Fe2+MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O
          滴定前是否要滴加指示劑?________(填“是”或“否”),請說明理由______________________。
          ②某同學稱取5.000 g殘留物,經(jīng)預處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL試樣溶液,用1.000×102 mol·L1 KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時,消耗標準溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是________。
          (1)MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2↑+2H2O
          (2)平衡壓強 濃硫酸 使SiCl4冷凝 (3)Al、P、Cl
          (4)①否 KMnO4溶液自身可作指示劑、4.480%
          (1)A裝置是制備Cl2的,注意要求寫的是MnO2與濃鹽酸的“離子方程式”。
          (2)裝置A中“g”管的作用是“使分液漏斗與圓底燒瓶壓強保持一致,便于液體順利滴下”,簡單說就是“平衡壓強”。B是除雜裝置,除去Cl2中的HCl氣體,C就是干燥裝置。干燥Cl2一般用濃硫酸。由于反應溫度是450~500 ℃,此時SiCl4是氣體,而題目表格中SiCl4通常應是液態(tài)的,故裝置E中h瓶需要冷卻的理由應是便于分離得到SiCl4
          (3)根據(jù)已知條件AlCl3、FeCl3、PCl5都會在精餾后的殘留物中存在,注意要先答上Cl,容易遺漏。
          (4)①由于紫色的KMnO4溶液反應后顏色會褪去,所以不用滴加指示劑。
          ②根據(jù)KMnO4的用量計算出Fe2的用量,再算其質(zhì)量分數(shù),屬于典型的常見計算,略。
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

          將200mL稀硝酸與6.4g的銅粉在微熱的條件下充分反應,還原產(chǎn)物為NO,經(jīng)測定NO的體積為1.12L(標準狀況).
          (1)寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式:______
          (2)求出該硝酸溶液中HNO3的物質(zhì)的量濃度及參加反應的銅的質(zhì)量;
          (3)現(xiàn)用12.5mol?L-1的濃硝酸來配制500mL該稀硝酸.可供選擇的儀器有:
          ①玻璃棒②燒瓶③燒杯④膠頭滴管⑤量筒⑥托盤天平⑦藥匙.上述儀器中,配制時不需要使用的儀器有______(填代號),還缺少的一種儀器是______.

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          下列化學物質(zhì)在實際生產(chǎn)生活和科技等方面的應用不正確的是
          A.測定NaOH熔點時,可以將NaOH放入石英坩堝中高溫加熱
          B.石英砂可以用于制取高純度的硅,硅是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料
          C.因為氨易液化,液氨在氣化時會吸收大量的熱量,所以液氨可作制冷劑
          D.硫酸和硝酸都是重要的工業(yè)原料,工業(yè)上可用于制化肥、農(nóng)藥和炸藥

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

          實驗探究:探究碳、硅元素的非金屬性的相對強弱
          根據(jù)要求完成下列各小題
          (1)實驗裝置:

          填寫所示儀器名稱A            B           
          (2)實驗步驟:
          連接儀器、            、加藥品后,打開a、然后滴入濃硫酸,加熱
          (3)問題探究:(已知酸性強弱:亞硫酸 >碳酸)
          ①銅與濃硫酸反應的化學方程式是                    ;裝置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是             ;
          ②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現(xiàn)象是         
          ③依據(jù)試管D中的實驗現(xiàn)象,能否證明硫元素的非金屬性強于碳元素的非金屬性        (填“能”或“否”),試管D中發(fā)生反應的離子方程式是                        

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          青石棉(crocidolite)是一種致癌物質(zhì),是《鹿特丹公約》中受限制的46種化學品之一,其化學式為Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸溶液處理時,還原產(chǎn)物只有NO,下列說法不正確的是(  )
          A.青石棉是一種硅酸鹽產(chǎn)品
          B.青石棉中含有一定量的石英晶體
          C.青石棉的化學組成可表示為:Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2O
          D.1 mol青石棉能使1 mol HNO3被還原

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          在制玻璃的原料中,再加入下列物質(zhì)后,可制得各種不同用途的玻璃:
          A.氧化亞銅(Cu2O)B.氧化鈷(Co2O3)
          C.氧化鉛(PbO)D.硼砂(Na2B4O7·10H2O)
          (1)制造化學儀器的玻璃需加入的物質(zhì)是______。
          (2)制造光學儀器的玻璃需加入的物質(zhì)是______。
          (3)制造藍色玻璃需加入的物質(zhì)是____________。
          (4)制造紅色玻璃需加入的物質(zhì)是____________。

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

          硅及其化合物對人類現(xiàn)代文明的發(fā)展具有特殊貢獻。請回答下列有關(guān)問題:
          (1)硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖:________。
          (2)下列物品或設(shè)備所用的材料屬于硅酸鹽的是________。
          ①長江三峽水泥大壩 ②石英光導纖維、厶沾邵釄
          ④普通玻璃 ⑤硅太陽能電池
          A.①②⑤B.③④⑤C.②③④D.①③④
          (3)常溫下,SiCl4為液態(tài),沸點為57.6 ℃,在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產(chǎn)物SiCl4中溶有液態(tài)雜質(zhì),若要得到高純度SiCl4,應采用的方法是________;用化學方程式及必要文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因:________________________________

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          二氧化硅(SiO2)又稱硅石,是制備硅及其化合物的重要原料(見下圖)。下列說法正確的是(  )
          A.SiO2既能與HF反應,又能與NaOH反應,屬于兩性氧化物
          B.SiO2和Si都是光導纖維材料
          C.在硅膠中加入CoCl2可顯示硅膠吸水是否失效
          D.圖中所示轉(zhuǎn)化反應都是非氧化還原反應

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          科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

          下列說法錯誤的是( 。
          A.制造水泥和玻璃都用到的原料是CaCO3
          B.為了調(diào)節(jié)水泥的硬化速度,制造水泥時需要加入石膏
          C.當水泥、沙子與水調(diào)成水泥漿時,水泥漿對皮膚有腐蝕作用,這是因為水泥漿呈較強的堿性
          D.水泥、玻璃、陶瓷都是混合物,具有較高的熔點

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