(12分)“化学多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力,使多个化学反应依次发生。下图所示就是一个“化学多米诺实验”,其中A~F装置中分别盛放的物质为:
| A.稀硫酸; | B.锌粒; |
| C.某溶液; | D.CaCO3固体;E、滴有紫色石蕊试液的蒸馏水;F、足量的澄清石灰水 |
请回答下列问题:
⑴反应开始后,若E中出现红色,F中有白色沉淀生成,则C中的物质可能是
⑵写出装置D中反应的离子方程式: 该反应的类型是:
装置F中反应的离子方程式:
⑶上图所示的B~F装置中,发生了氧化还原反应的是
(填装置编号)。请用单线桥表示出电子的转移
(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________________。
(18分)某同学设计如图所示装置分别进行探究实验(夹持装置已略去)
| 实验 | 药品 | 制取气体 | 量气管中的液体 |
| ① | Cu、稀HNO3 | | H2O |
| ② | NaOH固体、浓氨水 | NH3 | |
| ③ | Na2CO3固体、稀H2SO4 | CO2 | |
| ④ | 镁铝合金、NaOH溶液(足量) | H2 | H2O |
请回答下列问题:
(1)简述如何检查该装置的气密性: 。
(2)该同学认为实验①可通过收集测量NO气体的体积,来探究Cu样品的纯度。你认为是否可行?请简述原因。 。
(
、(4)实验③中,量气管中的液体最好是 。
| A.H2O | B.CCl4 | C.饱和Na2CO3溶液 | D.饱和NaHCO3溶液 |
①恢复至室温,② ,③视线与凹液面最低处相平。
(6)实验④获得以下数据(所有气体体积均已换算成标准状况)
| 编号 | 镁铝合金质量 | 量气管第一次读数 | 量气管第二次读数 |
| ①[ | 1.0g | 10.0mL | 346.3mL |
| ② | 1.0g | 10.0mL | 335.0mL |
| ③ | 1.0g | 10.0mL | 345.7mL |