题目内容
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳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。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表：
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物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
|
沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
— |
315 |
— |
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熔点/℃ |
－70.0 |
－107.2 |
— |
— |
— |
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升华温度/℃ |
— |
— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式______________________。
(2)装置A中g管的作用是________；装置C中的试剂是________；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，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气 浓硫酸 产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集
(3)Al、P、Cl
【解析】
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品学双优卷系列答案
小学期末冲刺100分系列答案
相关信息如下：
a.四氯化硅遇水极易水解；
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表：
物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl下标5 |
沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | — | 315 | — |
熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | — | — | — |
升华温度/℃ | — | — | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式____________。
(2)装置A中g管的作用是____________；装置C中的试剂是;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，除铁元素外可能还含有的杂质元素是____________（填写元素符号）。
(4)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，反应的离子方程式是：5Fe2++MnO-4+8H+====5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂？________（填“是”或“否”），请说明理由__________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10-2 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是________________。
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（10分）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。
相关信息如下：
①四氯化硅遇水极易水解；
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
③有关物质的物理常数见下表：
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物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
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沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
— |
315 |
— |
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熔点/℃ |
－70.0 |
－107.2 |
— |
— |
— |
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升华温度/℃ |
— |
— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式 。
（2）装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；
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，除铁元素外可能还含有的杂质元素是 （填写元素符号）。
（4）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，反应的离子方程式是：
5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋
5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂？ （填“是”或“否”），请说明理由
。
②某同学称取5.000g残留物后，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 。