题目内容
【题目】有关物质的转化关系如下图所示。A、C、E是常见的金属单质，E为紫红色，反应①可用于焊接铁轨，B是赤铁矿的主要成分，F的溶液中加入KSCN溶液变红。（部分反应物和生成物省略）
请回答下列问题：
（1）D的化学式是____。
（2）可选用____（填“字母”）实现反应C→F的转化。
a．稀盐酸 b．氯气/点燃 c．CuSO4溶液
（3）反应①的化学方程式为____。
（4）反应②的离子方程式为____。
【答案】Al2O3 b 2Al+Fe2O3
2Fe + Al2O3 Cu + 2Fe3+＝ Cu2+ + 2Fe2+
【解析】
由反应①可用于焊接铁轨，B是赤铁矿的主要成分，可以推测反应①为铝热反应，A为铝，B为三氧化二铁； C为铁，D为三氧化二铝，E为紫红色金属单质Cu，F的溶液中加入KSCN溶液变红，确定F溶液中有铁离子。
（1）由以上分析可知D的化学式是Al2O3；
正确答案： Al2O3。
（2）由铁单质直接生成铁盐，必须选择强氧化剂，故选b；
正确答案： b。
（3）反应①铝热反应，化学方程式2Al+Fe2O32Fe + Al2O3；
正确答案： 2Al+Fe2O32Fe + Al2O3。
（4）反应②的离子方程式为Cu + 2Fe3+＝ Cu2+ + 2Fe2+；
正确答案： Cu + 2Fe3+＝ Cu2+ + 2Fe2+。
【题目】通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅，粗硅(合铁、铝、硼、磷等杂质)与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500℃)，四氧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。(D的硬质玻璃管中盛装粗硅)
相关信息如下:a.四氧化硅遇水极易反应生成硅酸和氯化氢；
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 | PCl5 |
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)写出用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅的化学方程式_________________________。
(2)写出装置A中发生反应的离子方程式__________________________________。
(3)装置A中g管的作用是_________________；装置C中的试剂是____________；
(4)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过多次蒸馏得到高纯度四氯化硅，蒸馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(5)写出尾气处理装置中发生反应的离子方程式___________________________。
(6)本题实验装置中有一明显的不足之处，请简述你的改进方案及理由: ___________。
