【題目】單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上可用焦炭與二氧化硅的混合物在高溫下與氯氣反應(yīng)生成SiCl4、和CO,SiCl4經(jīng)提純后用氫氣還原得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備SiCl4的裝置示意圖。

實(shí)驗(yàn)過程中,石英砂中的鐵、鋁等雜質(zhì)也能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:

物質(zhì)

SiCl4

AlCl3

FeCl3

沸點(diǎn)/℃

57.7

315

熔點(diǎn)/℃

-70.0

升華溫度/℃

180

300

請(qǐng)回答下列問題:

(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: ,裝置D的硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。

(2)裝置C中的試劑是 ;D、E間導(dǎo)管短且粗的原因是________________________________。

(3)G中吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液中肯定存在OH、Cl和SO。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該吸收液中可能存在的其他酸根離子(忽略空氣中CO2的影響)。

【提出假設(shè)】假設(shè)1:只有SO;假設(shè)2:既無SO也無ClO;假設(shè)3: 。

【設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】可供選擇的試劑有:3 mol·L-1 H2SO4溶液、1 mol·L-1 NaOH溶液、0.01 mol·L-1 KMnO4溶液、溴水、淀粉KI溶液、品紅溶液等。

取少量吸收液于試管中,滴加3 mol·L-1 H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于a、b、c三支試管中,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表:

序號(hào)

操作

可能出現(xiàn)的現(xiàn)象

結(jié)論

向a試中滴加幾滴

若溶液褪色

則假設(shè)1成立

若溶液不褪色

則假設(shè)2或3成立

向b試管中滴加幾滴

若溶液褪色

則假設(shè)1或3成立

若溶液不褪色

則假設(shè)2成立

向c試管中滴加幾滴

則假設(shè)3成立

【答案】(1)MnO2+2Cl+4HMn2++Cl2↑+2H2O SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO

(2)濃硫酸 防止生成物中的AlCl3、FeCl3等雜質(zhì)凝結(jié)成固體堵塞導(dǎo)管

(3)【提出假設(shè)】只有ClO

【設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①溴水(或0.01 mol·L-1 KMnO4溶液) ②品紅溶液 ③淀粉KI溶液 若溶液變?yōu)樗{(lán)色

【解析】(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MnO2+2Cl+4HMn2++Cl2↑+2H2O;氯氣經(jīng)過除雜后在D中和SiO2、C在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)生成SiCl4和CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式是SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO。(2)裝置B、C中分別為飽和食鹽水和濃硫酸,用來除去氯氣中的HCl、水蒸氣;石英砂中的鐵、鋁等雜質(zhì)也能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氯化物,若導(dǎo)管較細(xì)雜質(zhì)凝結(jié)成固體會(huì)堵塞導(dǎo)管。(3)由假設(shè)1和假設(shè)2得知,要檢測(cè)的是SO和ClO,故假設(shè)3為只有ClO。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大;A是周期表中原子半徑最小的元素;B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其簡(jiǎn)單氫化物能相互反應(yīng)生成鹽;C元素原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍;D元素的主族序數(shù)等于其周期數(shù);E元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍。

試回答下列問題:

(1)A元素的同位素有________(寫原子符號(hào))。

(2)實(shí)驗(yàn)室中制取B的簡(jiǎn)單氫化物的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________。

(3)C、D、E的簡(jiǎn)單離子半徑由大到小的順序是________(用離子符號(hào)表示);請(qǐng)用化學(xué)事實(shí)說明C與E這兩種元素非金屬性的強(qiáng)弱:_________________________________(舉一例)。

(4)向NaOH溶液中通入一定量的F單質(zhì),兩者恰好完全反應(yīng),生成物中有三種含F(xiàn)元素的離子,其中兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的曲線如圖所示。請(qǐng)寫出t2時(shí)反應(yīng)的總的化學(xué)方程式___________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

①原子中處于第3能層的電子躍遷到第2能層時(shí)需要放出能量;②M能層可以有s、p、d、f能級(jí);

3p表示有3個(gè)p軌道;④在一個(gè)原子中,不可能出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子;⑤2s電子云有兩個(gè)空間取向。

A. ①②③ B. ①④ C. D. ③④

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【題目】250℃和1.01×105Pa時(shí),反應(yīng) 2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.76kJ/mol,自發(fā)進(jìn)行的原因( )

A. 是吸熱反應(yīng) B. 是放熱反應(yīng)

C. 是熵減少的反應(yīng) D. 熵增大效應(yīng)大于焓增大的效應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為了除去硫酸銅溶液中含有的Fe2+雜質(zhì),先加入合適的氧化劑使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)中最好選用

A. Cl2 B. H2O2溶液 C. KMnO4溶液 D. HNO3溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于生物體內(nèi)水的敘述,不正確的是

A. 結(jié)合水是細(xì)胞的重要組成成分 B. 細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水和自由水的比值不變

C. 自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑 D. 新鮮種子細(xì)胞中自由水的相對(duì)含量較高

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列化學(xué)變化中,需加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是 ( )

A. C→CO2 B. CO2→CO C. CuO→Cu D. H2SO4→BaSO4

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【題目】下列儀器中可直接加熱的是

A. 圓底燒瓶 B. 坩堝 C. 量筒 D. 燒杯

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【題目】下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是( )

A. 紫色石蕊試液遇酸變?yōu)榧t色

B. 使用鐵觸媒,可加快合成氨反應(yīng)速率

C. 合成氨工業(yè)采用500℃的高溫進(jìn)行生產(chǎn)

D. 一定條件下2HI(g) H2(g)+I2(g)達(dá)平衡后,壓縮體系的容器,顏色迅速變深

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同步練習(xí)冊(cè)答案