题目内容
(16分)制备多晶硅(硅单质的一种)的副产物以SiCl4为主,其对环境污染很大,遇水强烈水解,放出大量热量。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,流程为:
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已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4和12.4;
(1)①SiCl4水解控制在40℃以下的原因是 。
②已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189 kJ/mol
则SiCl4被H2还原制备硅的热化学方程式 。
(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式 。
(3)过滤②的滤渣A的成分化学式为 ;接着往滤液中加20% NaOH调节pH=12.5,控制温度70℃时,滤渣B的主要成分的化学式 ,控制温度70℃的目的 。
(4)滤液③经 、过滤等操作,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
为了探究Cu(NO3)2的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
回答下列问题:
Ⅰ.Cu(NO3)2的氧化性
将光亮的铁丝伸入Cu(NO3)2溶液中,充分反应后将铁丝取出。为检验铁的氧化产物,进行如下实验。(可选用试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水)
(1)请完成下表:
操作 | 现象 | 结论 |
取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 | ① | 不存在Fe3+ |
另取少量溶液于试管中,加入 ② ,振荡 | 蓝色沉淀 | 存在Fe2+ |
【实验结论】Cu(NO3)2能将Fe氧化为Fe2+。
Ⅱ.Cu(NO3)2的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热Cu(NO3)2固体,产生红棕色气体,试管中残留物为黑色固体,b中收集到无色气体。
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(2)仪器a的名称是 。装置B的作用是 。
(3)【提出设想】b中收集到的无色气体可能是:
i.氧气 ⅱ.一氧化氮 ⅲ.空气
【实验验证】该小组为验证上述设想,用玻璃片在水下盖住集气瓶口,并取出正放在桌面上,移开玻璃片后瓶口未发现颜色变化,将带火星的木条伸入集气瓶,未见复燃。
【实验结论】b中的气体是 。根据上述实验结果,该小组得出了Cu(NO3)2固体加热分解的产物。请你帮助写出Cu(NO3)2加热分解的化学方程式 ;
C中反应的离子方程式 。