(10分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭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:
①四氯化硅遇水极易水解;
②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;
③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+8H5Fe3+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,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1.000×102 mol/LKMnO4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          

(14分)某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。
已知:2NO2 + 2NaOH="==" NaNO3 + NaNO2 + H2O
任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。

(1)E装置中制取NO2反应的化学方程式是                          
(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是                   
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;②在此条件下,NO2的转化率极低;
                                                                 
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是                                 
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3:                      
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如右图所示),重新组装,进行实验。

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)                       
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为                   

(14分)工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:

CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)         H=-41 kJ/mol
某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在相同温度下发生反应。相关数据如下:

容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达平衡时体系能量的变化/kJ
CO
H2O
CO2
H2

1
4
0
0
t1
放出热量:32.8 kJ

2
8
0
0
t2
放出热量:Q
(1)该反应过程中,反应物分子化学键断裂时所吸收的总能量        (填“大于”、
“小于”或“等于”)生成物分子化学键形成时所释放的总能量。
(2)容器①中反应达平衡时,CO的转化率为                 %。
(3)计算容器②中反应的平衡常数K=                   
(4)下列叙述正确的是             (填字母序号)。
a.平衡时,两容器中H2的体积分数相等
b.容器②中反应达平衡状态时,Q > 65.6 kJ
c.反应开始时,两容器中反应的化学反应速率相等
d.容器①中,化学反应速率为:
(5)已知:2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)  ΔH=-484 kJ/mol,写出CO完全燃烧生成CO2的热化学方程式:                                      
(6)容器①中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)                 

 0  58789  58797  58803  58807  58813  58815  58819  58825  58827  58833  58839  58843  58845  58849  58855  58857  58863  58867  58869  58873  58875  58879  58881  58883  58884  58885  58887  58888  58889  58891  58893  58897  58899  58903  58905  58909  58915  58917  58923  58927  58929  58933  58939  58945  58947  58953  58957  58959  58965  58969  58975  58983  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