(16分)
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8

315

熔点/℃
-70.0
-107.2



升华温度/℃


180
300
162
 
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式______________。
(2)装置A中g管的作用是______________;装置C中的试剂是____________;装置E中的h 瓶需要冷却的理由是______________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是______________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂?_________(填 “是”或“否”),请说明理由__________。
②某同学称取5.000g残留物后,所处理后在容量中瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________________。
(16分)食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含少量K、Ca2、Mg2、Fe3、SO42—等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:

提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液 、  75%乙醇、四氯化碳;欲除去溶液I中的Ca2、Mg2、Fe3、SO42—离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次是                                          (只填化学式)。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒、托盘天平、烧杯还需要          (填仪器名称);若定容时仰视刻度线,则所配溶液的浓度         (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)在电解饱和食盐水的实验中,若收集的H2为3.36 L(在标准状况下),则转移电子的个数为             ,同样条件下收集的Cl2       (填“>”、“=”或“<”)3.36 L。
(4)实验室制备Cl2通常采用二氧化锰与浓盐酸共热来制取,发生反应的离子方程式为:                                                                       
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置        (填代号)
可选用制备气体的装置:

所选装置中的两个洗气瓶里应依次盛装                                 (填试剂的名称),请结合化学平衡移动原理解释第一个洗气瓶中试剂选择的理由               ;尾气用         溶液(填化学式)吸收,写出发生反应的离子方程式               
(12分)某校化学小组学生利用下图所示装置进行“乙二酸晶体受热分解”的实验,并验证分解产物中有CO2和CO。(图中夹持装置及尾气处理装置均已略去)

(1)装置C中盛放NaOH溶液的作用是                                     
(2)①证明分解产物中有CO2的现象是                                      
②证明分解产物中有CO的现象是                                           
(3)实验结束后,装置F中黑色氧化铜变为红色固体。简述检验红色固体中是否含有Cu2O的实验方法(已知Cu2O溶于稀硫酸生成铜单质和硫酸铜):                      
(4)①草酸和草酸钠(Na2C2O4)可以在酸性条件下被KMnO4、MnO2氧化。KMnO4和草酸钠在稀硫酸中反应的离子方程式是                                       。
②实验室常用草酸钠标定KMnO4溶液。操作如下:准确称取0.2000g草酸钠,放入锥形瓶中,加100mL稀硫酸溶解,用配置好的KMnO4溶液滴定。当加入1滴KMnO4溶液后,锥形瓶中溶液立即由无色变为紫红色,且30s不褪色,即达到滴定终点。重复上述滴定操作三次,实验数据如下表所示。
 
滴定前
第一次终点
第二次终点
第三次终点
滴定管液面刻度
0.00mL
16.02mL
16.00mL
16.01mL
KMnO4溶液的物质的量浓度的计算式是                     
(10分)无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为:
NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑

(1)试剂X是                
(2)该实验装置存在一个缺陷是            
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量      (填“偏高”或“偏低”)。
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为       
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:

注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω=           
(6)从实验1,2可以得出的结论是            
(7)设计实验2、3的目的是                
 0  109082  109090  109096  109100  109106  109108  109112  109118  109120  109126  109132  109136  109138  109142  109148  109150  109156  109160  109162  109166  109168  109172  109174  109176  109177  109178  109180  109181  109182  109184  109186  109190  109192  109196  109198  109202  109208  109210  109216  109220  109222  109226  109232  109238  109240  109246  109250  109252  109258  109262  109268  109276  203614 

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