Question

【题目】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。

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：

物质	SiCl4	AlCl3	FeCl3
沸点/℃	57.7	—	315
熔点/℃	－70.0	—	—
升华温度/℃	—	180	300

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主要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】可供选择的试剂有：3 mol·L－1 H2SO4溶液、1 mol·L－1 NaOH溶液、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、溴水、淀粉KI溶液、品红溶液等。

取少量吸收液于试管中，滴加3 mol·L－1 H2SO4溶液至溶液呈酸性，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试中滴加几滴	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	若溶液褪色	则假设1或3成立
		若溶液不褪色	则假设2成立
③	向c试管中滴加几滴		则假设3成立

Answer 1

【答案】（1）MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O SiO2＋2C＋2Cl2SiCl4＋2CO

（2）浓硫酸 防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管

（3）【提出假设】只有ClO－

【设计方案，进行实验】①溴水（或0.01 mol·L－1 KMnO4溶液） ②品红溶液 ③淀粉KI溶液 若溶液变为蓝色

【解析】（1）装置A中发生反应的离子方程式是MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；氯气经过除杂后在D中和SiO2、C在加热条件下进行反应生成SiCl4和CO，反应的化学方程式是SiO2＋2C＋2Cl2SiCl4＋2CO。（2）装置B、C中分别为饱和食盐水和浓硫酸，用来除去氯气中的HCl、水蒸气；石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，若导管较细杂质凝结成固体会堵塞导管。（3）由假设1和假设2得知，要检测的是SO和ClO－，故假设3为只有ClO－。