题目内容

【题目】高温下,粗硅与纯净的氯气反应,生成四氯化硅(SiCl4),再用氢气还原四氯化硅得到高纯硅。某实验小组在实验室制备并收集四氯化硅,装置示意图如下:

(查阅资料)四氯化硅极易与水反应,其熔点为-70.0℃,沸点为57.7℃。

回答下列问题:

(1)①装置A用于制备氯气,应选用下列哪个装置___________(填序号)。

②装置A中反应的离子方程式为____________________________________。

(2)装置B中X试剂是_________(填名称)。

(3)装置E中冰水混合物的作用是______________________________________。

(4)某同学为了测定四氯化硅的纯度,取所得四氯化硅样品mg,用氢气在高温下还原,得到高纯硅ng,则样品中四氯化硅的纯度是___________。

【答案】Ⅱ MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 饱和氯化钠溶液 使四氯化硅冷凝 ×100%

【解析】

高温下,粗硅与纯净的氯气反应,生成四氯化硅(SiCl4),再用氢气还原四氯化硅得到高纯硅,四氯化硅极易与水反应,装置A中是氯气的发生装置,生成的氯气通过装置B中X为饱和食盐水除去氯化氢气体,通过装置C中的浓硫酸除去水蒸气,得到干燥纯净的氯气进入D中和粗硅反应生成四氯化硅,进入装置E冰水冷却得到纯净的四氯化硅,四氯化硅极易与水反应,装置F是防止空气中的水蒸气进入装置E中,

(1)①实验室是利用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成气体,属于固体+液体气体,装置A用于制备氯气,应选用装置Ⅱ,故答案为:Ⅱ。

②A中反应是浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

(2)氯气中含氯化氢和水蒸气,氯化氢用饱和食盐水除去,水蒸气用浓硫酸除去,装置B中X试剂是(填名称)饱和食盐水,故答案为:饱和氯化钠溶液。

(3)四氯化硅熔点为-70.0℃,装置E中冰水混合物的作用是使四氯化硅冷凝,故答案为:使四氯化硅冷凝。

(4)取所得四氯化硅样品mg,用氢气在高温下还原,得到高纯硅ng,硅物质的量n(Si)==mol,硅元素守恒得到则样品中四氯化硅的纯度==×100%,故答案为:×100%。

练习册系列答案
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其中氨化过程装置示意图如下:

己知:(1)与Mg2+结合能力: H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH

(2)相关物质的性质见下表:

物质名称

氨气的溶解性

氯化镁的溶解性

六氨氯化镁的溶解性

水

易溶

易溶

易溶

甲醇(沸点65℃)

易溶

易溶

难溶

乙二醇(沸点197℃)

易溶

易溶

难溶

请回答:

(1)调 pH适合的物质是________ (填化学式)。

(2)在空气中直接加热MgCl2·6H2O晶体得不到纯的无水MgCl2,原因是________(用化学方程式表示)。

(3)虚框内装置的作用: _______,操作a的名称是_________。

(4)提纯操作中,下列洗涤剂最合适的是_______。

A.冰浓氨水 B.乙二醇和水的混合液

C.氨气饱和的甲醇溶液 D.氨气饱和的乙二醇溶液

(5)制得产品后,该科研小组对产品的成分进行测定,其中氯离子含量检测方法如下:

a.称取1.420g样品,加足量硫酸溶解,配制成250mL溶液;

b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中;

c.用0.2000mol/LAgNO3标准溶液滴定至终点,记录消耗AgNO3标准溶液的体积;

d.重复b、c操作2~3次,平均消耗AgNO3标准溶液10.00mL。

① 配制样品溶液时加硫酸的原因___________。

② 该样品中氯离子百分含量为____________。

③ 将氯离子百分含量实验值与理论值 (36.04%)相比较,请分析造成此结果的可能原因有_________(己知滴定操作正确、硫酸根离子对检测无影响)。

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