题目内容
在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下 Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,就可以完成高温下"Fe与水蒸气反应的实验"。请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的化学方程式
。
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是
。
(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是
。
(4)干燥管中盛装的物质可以是 ,
作用是 。
(5)试管中收集到的气体是 ,如果要在A处玻璃管口处点燃该气体,则必须对该气体进行 ,操作的目的是 。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
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| 物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
| 沸点/℃ | 57.7 | - | 315 |
| 熔点/℃ | -70.0 | - | - |
| 升华温度/℃ | - | 180 | 300 |
实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_____________,
装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式
是 。
(2)装置C中的试剂是 ; D、E间导管短且粗的原因是 。
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和SO
。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1:只有SO
;假设2:既无SO
也无ClO-;假设3: 。
【设计方案,进行实验】可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
| 序号 | 操 作 | 可能出现的现象 | 结论 |
| ① | 向a试管中滴加几滴 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1成立 |
| 若溶液不褪色 | 则假设2或3成立 | ||
| ② | 向b试管中滴加几滴 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1或3成立 |
| 若溶液不褪色 | 假设2成立 | ||
| ③ | 向c试管中滴加几滴 溶液 |
| 假设3成立 |