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(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)生成相應(yīng)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(diǎn)/℃
57.7
12.8

315

熔點(diǎn)/℃
-70.0
-107.2



升華溫度/℃


180
300
162
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)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(guò)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(hào))。
(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,使鐵元素還原成Fe2,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定,反應(yīng)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(qǐng)說(shuō)明理由______________________。
②某同學(xué)稱取5.000 g殘留物,經(jīng)預(yù)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。

(1)MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2↑+2H2O
(2)平衡壓強(qiáng) 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%

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

為了驗(yàn)證木炭可被濃H2SO4氧化成CO2,選用下圖所示儀器(內(nèi)含物質(zhì))組裝成實(shí)驗(yàn)裝置:

(1)如按氣流由左向右流向,連接上述裝置的正確順序是(填各接口字母):
             ,              ,              
(2)儀器乙、丙應(yīng)有怎樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象才表明已檢驗(yàn)出CO2?
乙中                   ____ ,丙中                  ______   ;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是                              ;
(4)寫出甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式                                   。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

請(qǐng)分析回答某同學(xué)在探究濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸分別與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的有關(guān)問(wèn)題。
Ⅰ.探究上述四種酸的氧化性相對(duì)強(qiáng)弱及其與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物的性質(zhì)
(1)分別向盛有等量銅片的四支試管中加入等體積的濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表:

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果
a
濃硫酸
加熱后發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生無(wú)色刺激性氣體
b
稀硫酸
加熱也不發(fā)生反應(yīng)
c
濃硝酸
不加熱即發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生紅棕色氣體
d
稀硝酸
微熱發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生無(wú)色氣體
 
①由上表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果,四種酸的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是 。 
②由上表可知,銅與稀硫酸在加熱條件下不反應(yīng),但若同時(shí)通入O2,銅片能逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                    。 
(2)先將銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X持續(xù)通入如圖所示裝置中,一段時(shí)間后再將銅與濃硝酸產(chǎn)生的氣體Y也持續(xù)通入該裝置中,則整個(gè)過(guò)程中可觀察到的現(xiàn)象包括   (填字母)。 

A.通入X氣體后產(chǎn)生白色沉淀
B.通入X氣體后溶液無(wú)明顯現(xiàn)象
C.通入Y氣體后產(chǎn)生沉淀
D.通入Y氣體后沉淀溶解
E.通入Y氣體后溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象
由此可得到的結(jié)論是   (填字母)。 
A.硝酸的酸性比硫酸強(qiáng)
B.H2SO3的酸性比鹽酸強(qiáng)
C.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
D.BaSO4既不溶于水也不溶于HNO3溶液
Ⅱ.如圖是某同學(xué)探究銅與稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:           。 
(2)已知裝置氣密性良好,請(qǐng)簡(jiǎn)述利用該裝置證明銅與稀硝酸反應(yīng)生成的氣體產(chǎn)物是NO的操作過(guò)程:                                          。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣并以氯氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置。

(1)要將C裝置接入B和D之間,正確的接法是:a→              →d。
(2)實(shí)驗(yàn)開始先點(diǎn)燃A處的酒精燈,打開閥K,讓Cl2充滿整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃D處的酒精燈。Cl2通過(guò)C裝置后進(jìn)入D,D裝置內(nèi)盛有碳粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CO2和HCl(g),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                              。
(3)D處反應(yīng)完畢后,關(guān)閉閥K,移去兩個(gè)酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有少量Cl2產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是                                                   ,B的作用是                                                            
(4)在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進(jìn),說(shuō)明需要改進(jìn)的理由并畫出改進(jìn)后的裝置圖。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

二氧化氯(ClO2)在常溫下是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點(diǎn)為-59℃,沸點(diǎn)為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時(shí)反應(yīng)制得。某學(xué)生擬用下圖所示裝置模擬工業(yè)制取并收集ClO2。

(1)A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                           。
(2)A必須添加溫度控制裝置,除酒精燈外,還需要的玻璃儀器有燒杯、               ;
B裝置必須放在冰水浴中,其原因是                               。
(3)反應(yīng)后在裝置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2·3H2O,在溫度高于38℃時(shí)析出晶體是NaClO2。請(qǐng)補(bǔ)充從NaClO2溶液中制得NaClO2晶體的操作步驟:①                    ;②                   ;③洗滌;④干燥。
(4)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00 mL,稀釋成100.00 mL試樣;量取V1mL試樣加入到錐形瓶中;
步驟2:用稀硫酸調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻;
步驟3:加入淀粉指示劑,用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+ 2NaI)
①配制100 mL c mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒外還有:                        
②滴定過(guò)程中至少需進(jìn)行兩次平行測(cè)定的原因是                                。
③寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                  。
④原ClO2溶液的濃度為                g / L(用步驟中的字母代數(shù)式表示)。
⑤若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,則測(cè)定結(jié)果             。
若滴定開始仰視讀數(shù),滴定終點(diǎn)時(shí)正確讀數(shù),則測(cè)定結(jié)果                  
(填“偏高”“偏低”或“不變” )

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸反應(yīng)情況,用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知:①SO2難溶于飽和亞硫酸氫鈉溶液;②SO2能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)使之褪色(化學(xué)方程式為5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4)。

回答下列問(wèn)題(注:E為止水夾,F(xiàn)為旋塞):
(1)檢查A裝置的氣密性的方法            。
(2)裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為           。
(3)裝置D中試管口放置的棉花應(yīng)蘸有NaOH溶液,
其作用是              
(4)裝置B具有貯存氣體的作用。當(dāng)D處有明顯的現(xiàn)象后,關(guān)閉旋塞F并移去酒精燈,由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時(shí)B中的現(xiàn)象是               ,B中應(yīng)放置的液體是(填字母)           。

A.水 B.飽和NaHSO3溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(5)該小組學(xué)生做了如下實(shí)驗(yàn):取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18.4 mol·L-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,發(fā)現(xiàn)燒瓶中沒(méi)有銅片剩余。往反應(yīng)后的溶液中加入足量的BaCl2溶液,獲得沉淀3.495 g;產(chǎn)生的氣體恰好使200ml 0.01mol·L-1的酸性高錳酸鉀溶液褪色,則實(shí)驗(yàn)中取用的硫酸的物質(zhì)的量為           。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室測(cè)定含碘廢液中I的含量以及碘的回收過(guò)程如下:
Ⅰ.含碘廢液中I含量的測(cè)定
用移液管量取25.00 mL廢液于250 mL錐形瓶中,分別加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4和10 mL 20% NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液,搖勻。小火加熱蒸發(fā)至碘完全升華,取下錐形瓶冷卻后,加入10 mL 2 mol·L-1H2SO4,加入幾滴二苯胺磺酸鈉(用作指示劑),用0.0250 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液進(jìn)行滴定至終點(diǎn)。重復(fù)3次,數(shù)據(jù)記錄如下表:
(已知反應(yīng):①2Fe3+2I=2Fe2+I(xiàn)2、6Fe2+Cr2O72-+14H=6Fe3+2Cr3+7H2O)

次數(shù)
1
2
3
滴定體積(mL)
19.60
19.65
19.55
 
Ⅱ.碘的回收
取250 mL含碘廢液于燒杯中加入按上述計(jì)算所需的Na2S2O3溶液,并將CuSO4飽和溶液在不斷攪拌下滴加到廢液中,加熱至70℃左右完全反應(yīng)(已知:2I+2Cu2+2S2O32-=2CuI↓+S4O62-)。過(guò)濾,得到的沉淀按圖1進(jìn)行操作。檢查裝置的氣密性后,從分液漏斗中逐滴加入濃硝酸(注意滴液的速度)完全反應(yīng)后,通過(guò)減壓過(guò)濾,得到粗碘固體產(chǎn)品和抽濾液。然后按圖2進(jìn)行粗碘的提純。

回答下列問(wèn)題:
(1)用移液管量取廢液時(shí),將移液管豎直放入稍傾斜的錐形瓶中,接著的操作是______________________________________,數(shù)秒后,取出移液管。
(2)在盛有廢液的錐形瓶中先加入5 mL 2 mol·L-1 H2SO4的目的是__________________________。
(3)根據(jù)滴定有關(guān)數(shù)據(jù),該廢液中I含量是________g·L-1。
在滴定過(guò)程中,下列操作(其他操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏低的是_____。
A.終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù),滴定前平視讀數(shù)
B.錐形瓶水洗后未干燥
C.滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液潤(rùn)洗
D.盛標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液的滴定管,滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡
(4)在圖1錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。
(5)按圖2裝置進(jìn)行粗碘提純,采用的分離方法是________,a、b為冷凝水進(jìn)出口,其中________(選填a或b)接水龍頭進(jìn)水。最終得到較高純度的單質(zhì)碘。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某課外活動(dòng)小組欲利用CuO與NH3反應(yīng),研究NH3的某種性質(zhì)并測(cè)定其組成,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置未畫出)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)儀器a的名稱為    ;儀器b中可選擇的試劑為    。 
(2)實(shí)驗(yàn)室中,利用裝置A,還可制取的無(wú)色氣體是     (填字母)。 

A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,量氣管有無(wú)色無(wú)味的氣體產(chǎn)生,上述現(xiàn)象證明NH3具有    性,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:                       。
(4)E裝置中濃硫酸的作用是                                     。
(5)讀取氣體體積前,應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作:                            。
(6)實(shí)驗(yàn)完畢,若測(cè)得干燥管D增重m g,裝置F測(cè)得氣體的體積為n L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比為    (用含m、n字母的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某研究小組欲探究SO2的化學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。

(1)在B中檢驗(yàn)SO2的氧化性,則B中所盛試劑可為________。
(2)在C中裝FeCl3溶液,檢驗(yàn)SO2的還原性,則C中反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。
(3)在D中裝新制漂白粉濃溶液。通入SO2一段時(shí)間后,D中出現(xiàn)了大量白色沉淀。同學(xué)們對(duì)白色沉淀成分進(jìn)行了探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
限選的儀器和試劑:過(guò)濾裝置、試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、0.5 mol·L1鹽酸、0.5 mol·L1H2SO4溶液、0.5 mol·L1BaCl2溶液、品紅溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假設(shè)一:該白色沉淀為CaSO3
假設(shè)二:該白色沉淀為________;
假設(shè)三:該白色沉淀為上述兩種物質(zhì)的混合物。
(ⅱ)基于假設(shè)一,填寫下表:

實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
將D中沉淀過(guò)濾,洗滌干凈備用
 
用另一干凈試管取少量沉淀樣品,加入______________
_________________________
 
(ⅲ)若假設(shè)二成立,試寫出生成該白色沉淀的化學(xué)方程式:
__________________________________________________。

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