题目内容
【题目】科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图所示，用CuSi合金作硅源，在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼，下列说法正确的是（ ）
A.X与电源的正极相连
B.电子能够在三层液熔盐间自由流动
C.电子由液态CuSi合金流出
D.在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，Si4+优先于Cu2+被还原
【答案】C
【解析】
由图可知该装置为电解池：Si4＋在液态铝电极得电子转化为Si，所以液态铝电极为阴极，X连接电源负极，则Cu-Si合金所在电极为阳极，Y与电源正极相接，三层液熔盐在电解槽中充当电解质，可以供离子自由移动，并增大电解反应面积，提高硅沉积效率。
A．Si4＋在液态铝电极得电子转化为Si，所以液态铝电极为阴极，X连接电源负极，故A错误；
B．电子只能在外电路中移动，不能够在三层液熔盐间自由流动，故B错误；
C．由图可知：液态铝为阴极，连接电源负极，所以电子流入液态铝，液态Cu-Si合金为阳极，电子由液态Cu-Si合金流出，故C正确；
D．由图可知，电解池的阳极上Si失电子转化为Si4＋，阴极反应为Si4＋得电子转化为Si，所以Si优先于Cu被氧化，故D错误；
故选C。
【题目】某科学小组制备硝基苯的实验装置如下，有关数据列如下表。已知存在的主要副反应有：在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g.cm-1 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下：
取100mL烧杯，用20 mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸，将混合酸小心加入B中。把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在50～60℃下发生反应，直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中，依次用少量水、5％NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒，静置片刻，弃去CaCl2，进行蒸馏纯化，收集205～210℃馏分，得到纯硝基苯18g。
回答下列问题：
(1)图中装置C的作用是_______________________________。
(2)制备硝基苯的化学方程式__________________________________________________。
(3)叙述配制混合酸操作：______________________________________________。
(4)为了使反应在50℃～60℃下进行，常用的方法是______________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基，粗硝基苯呈黄色的原因是________________________(用化学方程式说明)，除去该有色物质选择的试剂是____________，分离提纯的方法为___________，涉及的离子方程式为_______________。
(5)在洗涤操作中，第二次水洗的作用是________________________________________。
(6)在蒸馏纯化过程中，因硝基苯的沸点高于140℃，应选用空气冷凝管，不选用水直形冷凝管的原因是_______________________________________________________________。
(7)本实验所得到的硝基苯产率是______________________。
