题目内容
晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅：SiO2+2C
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②粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4：Si+2C12
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③SiCl4被过量的H2在1 000～1 100℃时还原制得纯硅：SiCl4+2H2
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某同学从资料中查知：SiCl4的熔点为-7O℃，沸点为57.6℃，且在潮湿的空气中能发生水解反应．该同学设计了如下制取纯硅的实验装置（热源及夹持装置已略去）．请回答下列问题：
（1）使SiCl4从装置B中逸出与H2充分混合，应采取的措施是
对装置B水浴加热
对装置B水浴加热
．（2）装置C不能采用普通玻璃管的原因是
在1000-1100℃时普通玻璃管会软化
在1000-1100℃时普通玻璃管会软化
，石英的化学式是SiO2
SiO2
．（3）如果从装置A中快速向装置B中通入气体，可能观察到的现象是
B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成
B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成
．（4）为防止空气污染，含有SiCl4的尾气要通入盛有
NaOH
NaOH
溶液的烧杯中，反应的化学方程式为SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O
．（5）为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度，还应对该装置进行的改进是
在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）．
在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）．
．分析：（1）根据SiCl4沸点低（57.6），故要使其逸出烧瓶与H2反应，则需对烧瓶B进行水浴加热；
（2）由于H2还原SiCl4的实验是在某些方面1000-1100℃的高温下进行的，在此温度下普通玻璃管会软化，故需用高熔点的石英玻璃管，石英的化学式是SiO2；
（3）由SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢来分析现象；
（4）由SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，所以用碱性溶液吸收，结合SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，硅酸和氯化氢都能与碱反应来书写方程式；
（5）H2从A逸出时会带出水蒸气，使B中SiCl4发生水解影响实验；
（2）由于H2还原SiCl4的实验是在某些方面1000-1100℃的高温下进行的，在此温度下普通玻璃管会软化，故需用高熔点的石英玻璃管，石英的化学式是SiO2；
（3）由SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢来分析现象；
（4）由SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，所以用碱性溶液吸收，结合SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，硅酸和氯化氢都能与碱反应来书写方程式；
（5）H2从A逸出时会带出水蒸气，使B中SiCl4发生水解影响实验；
解答：解：（1）SiCl4沸点低（57.6），故要使其逸出烧瓶与H2反应，则需对烧瓶B进行水浴加热，
故答案为：对装置B水浴加热．
（2）H2还原SiCl4的实验是在某些方面1000-1100℃的高温下进行的，在此温度下普通玻璃管会软化，故需用高熔点的石英玻璃管，石英的化学式是SiO2，
故答案为：在1000-1100℃时普通玻璃管会软化；SiO2
（3）SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，氯化氢遇到空气中的水蒸气，B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色皎状物硅酸生成，
故答案为：B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成；
（4）SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，所以用碱性溶液吸收，SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，硅酸和氯化氢都能与碱反应，所以方程式为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O，
故答案为：NaOH、SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
（5）H2从A逸出时会带出水蒸气，使B中SiCl4发生水解影响实验，所以可以想到应在A、B之间加一个干燥装置故答案为：在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）；
故答案为：对装置B水浴加热．
（2）H2还原SiCl4的实验是在某些方面1000-1100℃的高温下进行的，在此温度下普通玻璃管会软化，故需用高熔点的石英玻璃管，石英的化学式是SiO2，
故答案为：在1000-1100℃时普通玻璃管会软化；SiO2
（3）SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，氯化氢遇到空气中的水蒸气，B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色皎状物硅酸生成，
故答案为：B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成；
（4）SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，所以用碱性溶液吸收，SiCl4易水解生成硅酸和氯化氢，硅酸和氯化氢都能与碱反应，所以方程式为：SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O，
故答案为：NaOH、SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
（5）H2从A逸出时会带出水蒸气，使B中SiCl4发生水解影响实验，所以可以想到应在A、B之间加一个干燥装置故答案为：在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）；
点评：本题主要考查制取纯硅过程中H2还原SiCl4的实验，解题过程中要充分利用题干所给信息，去考虑装置的设计、优化所应采取的措施．
练习册系列答案
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（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层．
①请写出基态镍原子的核外电子排布式______．
②NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO______（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金属都能与CO反应形成配合物，Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）5晶体属于______（填晶体类型）；配位体是______．
（2）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键．
（3）CO与N2互为等电子体．CO的总键能大于N2的总键能，但CO比N2容易参加化学反应．根据下表数据，说明CO比N2活泼的原因是______．
（4）CO与N2分子中都包含______个σ键、______个π键．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层．
①请写出基态镍原子的核外电子排布式______．
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③Ni、Fe、Co等金属都能与CO反应形成配合物，Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）5晶体属于______（填晶体类型）；配位体是______．
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（3）CO与N2互为等电子体．CO的总键能大于N2的总键能，但CO比N2容易参加化学反应．根据下表数据，说明CO比N2活泼的原因是______．
| A-B | A=B | A≡B | ||
| CO | 键能 | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
| 键能差值 | 441.2 273 | |||
| N2 | 键能 | 154.8 | 418.3 | 941.7 |
| 键能差值 | 263.6 523.3 | |||
甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是常见化合物，他们之间有如下转化关系：
已知甲是短周期金属单质，乙、丙是短周期非金属单质，X、Y、Z中只有一种是离子晶体。下列说法不正确的是
| A．X是具有极性键的非极性分子 | B．Z是水煤气的主要成分之一 |
| C．甲和X的反应是吸热反应 | D．丙是生产硅的重要原料 |