Question

【题目】SiCl4是一种常见的烟雾剂，已知SiCl4的沸点为57.6℃，易挥发和水解。实验室用硅粉与氯气反应制备SiCl4的装置如图所示(夹持装置略去)。

回答下列问题：

（1）装置①中用仪器a代替分液漏斗，其优点是__________________；连接的具支试管b的作用是_____________；氯酸钾与浓盐酸反应的化学方程式为______________________。

（2）实验开始时，先滴入浓盐酸，一段时间后再点燃④中的酒精喷灯，其目的是_____________。

（3）装置⑤的烧杯中用冰水混合物的作用是____________________ 。

（4）某同学认为整套装置中有不足之处，在实验中装置⑤的试管中可能会出现白雾，其原因是______________________ (用化学方程式表示)。请你提出改进的措施：_________________。

Answer 1

【答案】 平衡内外压强，便于液体顺利滴下 防止倒吸(或作安全瓶) KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O 用氯气将装置中的空气排尽，防止Si与O2反应生成SiO2 冷凝SiCl4，并与Cl2分离 SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl (或SiCl4+4H2O= H4SiO4+4HCl) 在⑤和⑥之间连一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或装有无水氯化钙/碱石灰/P2O5的干燥管)

【解析】（1）.装置①中仪器a上下有连通管，可以起到平衡内外压强，使液体顺利滴下；具支试管b可以作安全瓶，防止倒吸；氯酸钾与浓盐酸反应制取氯气，根据得失电子守恒和原子守恒配平得到的化学方程式为：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，故答案是：平衡内外压强，便于液体顺利滴下；防止倒吸(或作安全瓶)；KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O；

（2）.实验开始时，若先点燃④中的酒精喷灯，则在加热时硅和装置内空气中的氧气反应生成二氧化硅，先滴入浓盐酸，生成的氯气可以将装置中的空气赶出，防止硅和空气中的氧气反应，故答案为：用氯气将装置中的空气排尽，防止Si与O2反应生成SiO2；

（3）.根据题目信息可知，SiCl4的沸点为57.6℃，易挥发，所以用冰水混合物可以将SiCl4冷凝，并与Cl2分离，故答案为：冷凝SiCl4，并与Cl2分离；

（4）.根据题目信息可知，SiCl4易水解，而收集装置⑤和尾气处理装置⑥之间没有连一个干燥装置以除去可能混入的水蒸气，若装置⑤中混有水蒸气，则SiCl4发生水解：SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl，生成的HCl遇水形成白雾；改进的措施是：在⑤和⑥之间连一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或装有无水氯化钙/碱石灰/P2O5的干燥管)，故答案为：SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl (或SiCl4+4H2O= H4SiO4+4HCl)；在⑤和⑥之间连一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或装有无水氯化钙/碱石灰/P2O5的干燥管)。