题目内容

晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2
③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点－33 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点－84.7 ℃)，提纯SiHCl3采用的方法为________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)

①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是___________________________________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________________________。
装置D中发生反应的化学方程式为____________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________________________________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)________。
a．碘水　b．氯水　c．NaOH溶液　d．KSCN溶液   e．Na2SO3溶液

　(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑   (2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸　使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化　②有固体生成　在该反应温度下，普通玻璃管会软化
SiHCl3＋H2Si＋3HCl  ③排尽装置内的空气　④bd

解析

练习册系列答案
相关题目

Na2S2O3·5H2O（俗称海波或大苏打）是照相业常用的一种定影剂。
（一)常用下列途径制备海波：

已知反应：4FeS+7O2  2Fe2O3+4SO2、Na2SO3+SNa2S2O3
（1）计算原料FeS在反应(a)和(b)中的理论分配比：_________。
（2）现有88gFeS，设NaOH溶液吸收SO2的吸收率为96%，问最多制备海波质量为____克（精确到0．1克）
（二）工业上制得的海波晶体中可能含有少量的亚硫酸钠和硫酸钠杂质。为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶液30mL，充分反应后过滤出硫，微热滤液使生成的SO2全部逸出（Na2S2O3+ H2SO4® Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O）。测得有关实验数据如下（标准状况）：

 
第一份
第二份
第三份
样品的质量/g
7．54
15．08
35．00
二氧化硫的体积/L
0．672
1．344
2．688
硫的质量/g
0．80
1．60
3．20
 
（3）计算所用硫酸溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
（4）分析以上实验数据，可判断该样品__________（填字母）
A．不含Na2SO3和Na2SO4         B．不含Na2SO3 含Na2SO4
C．含Na2SO3不含Na2SO4        D．含Na2SO3和Na2SO4
（5）若将30．16g该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热。试讨论：当加入硫酸的体积______(aL)在不同取值范围时，生成SO2体积___________(bL,标态)的值。（可用含a和b的代数式表示）

已知AgNO3晶体加热分解生成两种单质和红棕色气体。用下列某些装置粗略测定混入了其他不分解也不参与反应的杂质的硝酸银的纯度，并进行有关实验(装置中必要的铁架台、铁夹、酒精灯等已略去)，填写下列空白。

（1）写出AgNO3受热分解的化学方程式：_______________________________________________________________。
（2）测定AgNO3的纯度，可选用由A、B、C、D组成的装置，但其中不合理的是____________，该错误引起的后果是____________________________________________。
（3）B瓶中的空气对实验结果________(填“有”或“无”)影响，理由是____________________________________________________________________________。
（4）如果改进装置后，称取硝酸银试样4.00 g置于A中缓缓加热，待反应完全后，产生的气体通过B、C装置后，测得量筒中水的体积，并折算成标准状况下气体的体积为112 mL，则试样的纯度为________。
（5）如果加热Cu(NO3)2生成氧化铜，则加热分解所得气体应通入装置________(填“E”或“F”)，其理由是__________________________________________________________。

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是__________________。
（2）另取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后收集到气体Y。
甲同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为______。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果，乙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是_________________________________________。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是______________________________。（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于______（选填序号）。
a.A之前       b.A、B间        c.B、C间        d.C、D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是____________________________。
（7）若要测定限定体积气体Y中H2的含量（标准状况下约有28 mL H2），除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由________。

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空：

Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气，可将装置C与________(填装置编号)连接；装置C中的烧瓶内固体宜选用________。
a．碱石灰   b．氯化钙    c．五氧化二磷   d．生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个E装置内的药品依次是________________。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与氨气可发生反应：3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl)的反应。实验时打开弹簧夹1、3，关闭2，先向烧瓶中通入________，然后关闭1、3，打开2，向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子______________________________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E，可设计实验比较Cl－和Br－的还原性强弱，能证明结论的实验现象是______________________________________________________。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验，写出反应的化学方程式________________________________________________________________。
(6)将装置B、C分别与F相连后，进行H2S与SO2反应的实验。F的烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________；F的烧杯所起的作用是________________________________________________________________。

某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_________，其中发生反应的化学方程式_______________________；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是____________、___________，装置B中发生反应的离子方程式为_________________________________；
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________；
（4）尾气可采用___________________溶液吸收。

请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发现的有关问题。
Ⅰ.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸,实验结果记录如下表:

 
酸
实验结果
a
浓硫酸
加热后发生反应,产生无色刺激性气体
b
稀硫酸
加热也不发生反应
c
浓硝酸
不加热即发生反应,产生红棕色气体
d
稀硝酸
微热发生反应,产生无色气体
 
①由上表中实验结果,四种酸的氧化性由强到弱的顺序是　。 
②由上表可知,铜与稀硫酸在加热条件下不反应,但若同时通入O2,铜片能逐渐溶解,溶液变为蓝色。写出该反应的化学方程式:                                                                
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图所示装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸产生的气体Y也持续通入该装置中,则整个过程中可观察到的现象包括　　　(填字母)。 

A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液无明显现象
C.通入Y气体后产生沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是　　　(填字母)。 
A.硝酸的酸性比硫酸强
B.H2SO3的酸性比盐酸强
C.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
D.BaSO4既不溶于水也不溶于HNO3溶液
Ⅱ.如图是某同学探究铜与稀硝酸反应的还原产物的实验装置图,请回答下列问题:

(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)已知装置气密性良好,请简述利用该装置证明铜与稀硝酸反应生成的气体产物是NO的操作过程:
                                                                  

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂： 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；
Ⅱ．所得气体中肯定含有             气体。
【实验探究】

 
实验操作
预期现象
结 论
验证猜想Ⅰ
步骤①：取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液，滴入所得溶液中
               
             
步骤②：                  
                
含有Fe3＋
验证猜想Ⅱ
将所得气体通入如下装置
               
含有两种或以上气体

【问题讨论】
（1）有同学提出：若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，试问是否可行，并说明原因：                                  。
（2）有同学提出：试管中气体可能是H2和Q气体，为此重新设计了实验装置如下图（图中夹持仪器省略）。

①Q产生的原因是                                    （用化学方程式表示）。
②为确认Q的存在，则M中盛放的试剂为            ，并将装置M添加于      （选填序号）。
a．A之前      b．A-B间       c．B-C间       d．C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是                            。

Ⅰ、 (1)某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取 (NH4)2SO4溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a                

(2)将装置C中两种液体分离开的操作名称是__             _______。
装置D的作用是                                    。
Ⅱ、（4分）为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁(MgOHCl)的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：

请回答下列问题：
(1) 装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为_________                     ____
装置B中碱石灰的作用是_____                                   __
(2) 反应过程中持续通入N2的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是_______________                                            ______
(3) 装置C的试管中反应的离子方程式为                   ______________

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