(16分)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、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),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:

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,是铁元素还原成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:

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,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,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20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是           

某同学在用稀盐酸与铁制取氢气的实验中,发现加入少量氯化铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有               
                                                              (答两种);
(2)实验室中现有NaCl、CuSO4、FeCl2、ZnCl2等4种溶液,可与实验中CuCl2溶液起相似作用的是                   
(3)为了进一步研究氯化铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

实验(混合溶液)
    A
    B
    C
    D
    E
    F
4mol/L 盐酸/mL
   60
   V1
    V2
    V3
   V4
   V5
饱和CuCl2溶液/mL
    0
   1.0
    5.0
   10
   V6
   40
H2O/mL
   V7
   V8
   V9
   V10
   20
    0
  ①请完成此实验设计,其中:V1=        ,V6=             ,V9=       
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuCl2溶液时,生成氢气的速率会
大大提高。但当加入的CuCl2溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因                                     
                                                                                              

某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:

回答下列问题:
(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式                            ,有人认为合金与烧碱溶液形成了原电池,则作为原电池负极的物质是           
(2)由滤液A制AlCl3溶液的途径有①和②两种,你认为合理的是                      。上述实验方案多处采用了过滤操作,过滤所用到的玻璃仪器有                    和玻璃棒;其中玻璃棒的作用是                 
(3)用粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径③相比,途径④明显具有的两个优点是:                            、                                    。
(4)通过途径④实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、                     、冷却结晶、     、自然干燥。其中“加热通氧气”所起的作用为                                             (用离子方程式表示)。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行    次。若测定结果x值偏高,可能的原因是         
a.加热温度过高   b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却             d.胆矾晶体部分风化            
e.加热时胆矾晶体飞溅出来           f.所用坩埚事先未干燥(潮湿)

 0  58877  58885  58891  58895  58901  58903  58907  58913  58915  58921  58927  58931  58933  58937  58943  58945  58951  58955  58957  58961  58963  58967  58969  58971  58972  58973  58975  58976  58977  58979  58981  58985  58987  58991  58993  58997  59003  59005  59011  59015  59017  59021  59027  59033  59035  59041  59045  59047  59053  59057  59063  59071  203614 

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