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：

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)写出装置A中发生反应的离子方程式_________________________。
(2)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5.000 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－1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL，则残留物中铁元素的质量分数是_______。

(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)使SiCl4冷凝
(3)Al、P、Cl
(4)①否 KMnO4溶液自身可作指示剂
②4.480%

解析

练习册系列答案
相关题目

一块表面已被氧化为氧化钠的钠块5.4g，投入50g水中，最多能产生0.10g气体，则原来被氧化的钠是（   ）

A．2.3gB．3.1gC．4.6gD．5.3g

下列物质中：
（1）互为同分异构体的有          ；
（2）互为同素异形体的有          ；
（3）属于同位素的有              ；
（4）属于同一种物质的有          。(填序号)
①液氯；②；③白磷；④氯气；⑤；⑥；⑦；⑧红磷

Ⅰ．按要求填空(每空1分)
①KOH的电子式:                      ②NH4Cl的电子式：                 
③CO2的结构式:                       ④HClO的结构式:                  
Ⅱ．按要求填空(每空2分)
肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa（25℃时）时，已知0．5mol液态肼与足量氧气反应，生成氮气和水蒸气，放出312 KJ的热量。N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是                        ；又已知H2O(l)==H2O(g)；△H = +44kJ?mol-1，由64g液态肼与氧气反应生成液态水时放出的热量是                 kJ。

在标准状况下15 g CO与CO2的混合气体，体积为11.2 L。则：
(1)混合气体的密度是       。
(2)混合气体的平均摩尔质量是       。
(3)CO2和CO的体积之比是       。
(4)CO的体积分数是       。
(5)CO2和CO的质量之比是       。
(6)CO的质量分数是       。
(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是       。
(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是       。

臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为________g/mol(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L。(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。

单质硅是很重要的工业产品。
（1）硅用于冶炼镁，也称硅热法炼镁。根据下列条件：
Mg（s）＋ 1/2O2（g）＝ MgO（s）  △H1＝－601．8 kJ/mol
Mg（s）＝ Mg（g）                △H2＝+75 kJ/mol
Si（s） ＋ O2（g） ＝ SiO2（s）   △H3＝ －859．4 kJ/mol
则2MgO（s）＋ Si（s）＝ SiO2（s）＋ 2Mg（g）  △H ＝        
Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池，电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H2O=Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2，写出电池正极的电极反应式                       。
（2）制备多晶硅（硅单质的一种）的副产物主要是SiCl4，SiCl4对环境污染很大，遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4和钡矿粉（主要成分为BaCO3，且含有Fe3+、Mg2+等离子）制备BaCl2·2H2O和SiO2等物质。工艺流程如下：

已知： 25℃ Ksp[Fe(OH)3]＝4．0×10-38， Ksp[Mg(OH)2]＝1．8×10-11；通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达完全。回答下列问题：
①SiCl4发生水解反应的化学方程式为_______________________________________。
②若加钡矿粉调节pH=3时，溶液中c(Fe3+)=             。
③若用10吨含78% BaCO3的钡矿粉，最终得到8．4吨BaCl2·2H2O (M=244g/mol)，则产率为      。
④滤渣C能分别溶于浓度均为3mol/L的溶液和溶液（中性）。请结合平衡原理和必要的文字解释滤渣C能溶于3mol/L的溶液的原因______。

盐泥是氯碱工业中的废渣，主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下：
①水，调成泥浆②稀硫酸调pH为1～2③煮沸④过滤―→―→产品
已知：①室温下Ksp[Mg(OH)2]＝6.0×10－12。②在溶液中，Fe2＋、Fe3＋、Al3＋从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1～9.6、2.0～3.7、3.1～4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。

（1）在盐泥中加入稀硫酸调pH为1～2以及煮沸的目的是_____________________。
（2）若室温下的溶液中Mg2＋的浓度为6.0 mol·L－1，则溶液pH≥________才可能产生Mg(OH)2沉淀。
（3）由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5，再趁热过滤，则趁热过滤的目的是__________________，滤渣的主要成分是______________________。
（4）从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入______________；②过滤，得沉淀；③________________；④蒸发浓缩，降温结晶；⑤过滤、洗涤得产品。
（5）若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6 g，则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为________(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。

如图为实验室某盐酸试剂瓶标签上的有关数据，试根据标签上的有关数据回答下列问题：

（1）该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为       mol?L-1。
（2）取用任意体积的该盐酸溶液时，下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是       。
A．溶液中HCl的物质的量      B．溶液的浓度
C．溶液中Cl-的数目            D．溶液的密度
（3）某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制480 mL物质的量浓度为0.400 mol?L-1的稀盐酸。
①容量瓶上需标有以下五项中的       。
A．温度       B．浓度        C．容量       D．压强      E．刻度线
②将下列操作填写完整，并排列其正确的操作顺序       （字母表示，每个字母只能用一次）；
A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B．用量筒准确量取浓盐酸       mL，注入烧杯中，加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅拌，使其混合均匀
C．将已冷却的盐酸沿玻璃杯注入       中
D．将容量瓶盖紧，颠倒摇匀
E．改用       加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面至刻度线下       处。

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