单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳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

PCl下标5

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++MnO-4+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5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol·L-1 KMnO4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________________。


过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。

Ⅰ.测定过氧化氢的含量

请填写下列空白:

(1)移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL_________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。

(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。

+H2O2+H+====Mn2++H2O+

(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是__________________________________________________。

(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________。

(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果____________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。

Ⅱ.探究过氧化氢的性质

该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)

请将他们的实验方法和实验现象填入下表:

实验内容

实验方法

实验现象

验证氧化性

验证不稳定性


碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。

碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。

请回答下列问题:

(1)碘是                      (填颜色)固体物质,实验室常用                 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。

(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。

电解时,阳极上发生反应的电极反应式为                         ;阴极上观察到的实验现象是                                        

(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案,并按要求填写下表。

要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。

试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

实验方法

实验现象及结论

(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

步骤②的操作名称是                      ,步骤⑤的操作名称是                   。步骤④洗涤晶体的目的是                      


本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。

B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。

(l)上述实验中过滤的目的是                 

(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于        层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有              

(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。

催化剂

n(催化剂)

硝化产物中各种异构体质量分数(%)

总产率(%) 

n(甲苯)

对硝基甲苯

邻硝基甲苯

间硝基甲苯

浓H2SO4

1.0

35.6

60.2

4.2

98.0

1.2

36.5

59.5

4.0

99.8

NaHSO4

0.15

44.6

55.1

0.3

98.9

0.25

46.3

52.8

0.9

99.9

0.32

47.9

51.8

0.3

99.9

0.36

45.2

54.2

0.6

99.9

①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为              

②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是                    

③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_                      


工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:

完成下列填空:

1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。

A                                     B                             

2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为:

取样、        、沉淀、        、        、冷却结晶、        、烘干。

3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是               。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是                           

4)碳酸化后过滤,滤液D最主要的成分是                       (填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是:                           。

5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为:                                            滤液D加石灰水前先要加热,原因是                                   

6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:                      (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)

 0  141539  141547  141553  141557  141563  141565  141569  141575  141577  141583  141589  141593  141595  141599  141605  141607  141613  141617  141619  141623  141625  141629  141631  141633  141634  141635  141637  141638  141639  141641  141643  141647  141649  141653  141655  141659  141665  141667  141673  141677  141679  141683  141689  141695  141697  141703  141707  141709  141715  141719  141725  141733  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网