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(14分)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、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),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。查阅相关资料获悉: a.四氯化硅遇水极易水解;
b.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
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7

315

熔点/℃
-70.0



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A中g管的作用是                  ;装置C中的试剂是             ;装置E中的h瓶需要冷却理由是                 
(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,含有铁、铝等元素的杂质。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反应滴定,锰元素被还原为Mn2+
①写出用KMnO4滴定Fe2+的离子方程式:                                     
②滴定前是否要滴加指示剂?        (填“是”或“否”),判断滴定终点的方法是                                                          
③某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml试样溶液,用1.000×10-2mol· 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              。若滴定前平视,滴定后俯视KMnO4液面,对测定结果有何影响          (填“偏高”、“偏低”、或“无影响”)
(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡压强,使液体顺利滴下;浓硫酸;使SiCl4冷凝
(3)①5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
②否(1分);当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液颜色由无色变为紫色,且30秒不褪色;(2分)③4.480% ;偏低(各2分)
(1)装置A是制取氯气的,所以发生反应的离子方程式是
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)要使分液漏斗中的液体顺利滴下,所以作用是平衡压强,使液体顺利滴下;应用四氯化硅遇水极易水解,所以在通入装置D之前需要,需要干燥处理,即装置C中的试剂是浓硫酸;SiCl4的熔点较低,所以作用是使SiCl4冷凝。
(3)①酸性高锰酸钾溶液就有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的方程式是5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
②由于酸性高锰酸钾溶液,在溶液中显紫红色,所以不需要另加指示剂。因此终点时的现象是当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液颜色由无色变为紫色,且30秒不褪色。
③根据反应式可知,25.00ml溶液中亚铁离子的物质的量是0.0200L×0.01mol/L×5=0.001mol,所以残留物中铁元素的质量分数是;若滴定前平视,滴定后俯视KMnO4液面,则消耗高锰酸钾溶液的体积减少,则测定结果偏低。
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