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(1)实验小组的同学根据沉淀溶解平衡原理查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:常温下即使把SO2通入1mol/LBaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色浑浊物只能是BaSO4.你认为所查阅的数据为:BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
(2)二氧化硫通入氯化钡溶液中理论上不产生沉淀,而实际受到空气和溶液氧气的影响很快便能观察到沉淀现象.为了避免产生沉淀,某化学小组设计了如下验装置,实验操作步骤如图:
①气密性检查完好后,在装置A中的多孔隔板上放上锌粒,通过长颈漏斗注入稀硫酸.打开活塞,将产生的氢气导入到后续装置.
②D中气泡均匀冒出并验纯D中气泡均匀冒出后后关闭活塞,将装置D的导管插入烧杯中.
③通过装置B的分液漏斗滴加浓硫酸,产生的气体进入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
④打开活塞,将产生的氢气导入后续装置一段时间.
⑤将盛有BaCl2溶液的试管从装置中取出,拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水,随即出现白色浑浊,滴加稀盐酸并振荡,白色浑浊不消失.
⑥拆卸装置,清洗仪器,处理剩余药品.
请回答下列问题
(2)实验步骤①和③的空白处使用的仪器名称分别为______、分液漏斗;
(3)反应开始前,先向制取SO2的装置中通入纯净的A中产生的氢气,其作用是:______.
(4)装C中苯的作用是______,
(5)装置D的目的除去SO2防止污染______;
(6)写出实验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式______、SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl.
清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
|
实验事实 |
事实一 |
水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
事实二 |
盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
事实三 |
普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
事实四 |
在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
事实五 |
1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作 剂;NaOH作_____ 剂,降低反应 。高温无水环境下,NaOH作 剂。
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:
由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。
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清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
| 实验事实 |
事实一 | 水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
事实二 | 盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
事实三 | 普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
事实四 | 在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
事实五 | 1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:
由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。 查看习题详情和答案>>
有关物质溶解度与温度的关系表
温度 溶解度 化学式 |
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ |
KClO4 | 0.76 | 1.06 | 1.68 | 2.56 | 3.73 |
KCl | 28 | 31.1 | 34.2 | 37.2 | 40.1 |
NaClO4 | 167 | 183 | 201 | 222 | 245 |
(2)Fe和KClO4反应放出的热量能为熔融盐电池提供550~660℃的温度,使低熔点盐熔化导电,从而激活电池,这类电池称为热电池.Li/FeS2热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS2转变为铁,该电池工作时,电池总反应为
(3)Fe和KClO4作为热电池加热材料的供热原理为:KClO4(s)+4Fe(s)═KCl(s)+4FeO(s);△H<0.
①600℃时FeO可部分分解生成Fe3O4,写出有关的化学方程式:
②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物(假定只含氯化钾一种钾盐)于烧杯中,用蒸馏水充分洗涤、过滤、干燥,固体质量减少了0.43g,在固体中继续加入过量的稀硫酸,微热让其充分反应,固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗净、干燥,再在空气中充分灼烧得6.0g棕色固体.求该加热材料反应前铁和高氯酸钾的质量.(写出计算过程,结果保留2位有效数字)
溶解度 温度 化学式 |
0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ |
KClO4 | 0.76 | 1.06 | 1.68 | 2.56 | 3.73 |
KCl | 28 | 31.2 | 34.2 | 37.2 | 40.1 |
NaClO4 | 167 | 183 | 201 | 222 | 245 |
(2)Fe和KCl04反应放出的热量,能为熔融盐电池提供550-660℃的温度,使低熔点盐熔化导电,从而激活电池.这类电池称为热电池.Li/FeS2热电池工作时,Li转变为硫化锂,FeS2转变为铁,该电池工作时,电池总反应为:
(3)已知Fe和KCl04作为热电池加热材料的供热原理为:
KClO4(s)+4Fe(s)=KCl(s)+4FeO(s),△H<0.
①在600℃测得产物中有Fe0、Fe304两种氧化物,猜想由Fe0转变成Fe3O4的化学方程式为:
②称取一定质量上述加热材料反应后的混合物(假定只含氯化钾一种钾盐)于烧杯中,用蒸馏水充分洗涤、过滤、干澡,固体质量减少了0.43g,在固体中继续加入过量的稀硫酸,微热让其充分反应,固体完全溶解得到的溶液中加入过量的NaOH溶液,经过滤、洗净、干燥,再在空气中充分灼烧得6.0棕色固体.计算该加热材料反应前,铁的质量为