20.(09年浙江理综·28)[15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。
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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:
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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,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 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 。
答案:[15分]
(1)MnO2+4H++2Cl―
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)平衡压强,使液体顺利流出并防止漏气;浓硫酸;产物SiCl4沸点低,需要冷凝收集;
(3)Al、P、Cl;
(4)①否;KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点;②4.480%;
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.(09年天津理综·9)(18分)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
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(1)请列举海水淡化的两种方法: 、 。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br,其目的为
。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是
。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,了如下装置简图:
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请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:
。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是
。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:
。
④C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是
。
答案:(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种
(2)Cl2 NaOH NaClO
(3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 强酸对设备的严重腐蚀
(5)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度,并收集59℃的馏分④深红棕色 分液(或蒸馏)
16.(09年四川理综·7)下列有关物质检验的实验结论正确的是
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选项 |
实 验 操 作 及 现 象 |
实 验 结 论 |
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A |
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成 |
该溶液中一定含有SO42- |
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B |
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色 |
该溶液中一定含有Fe2+ |
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C |
将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 |
该气体一定是SO2 |
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D |
将少量某物质的溶液滴加到新制的银溶液中,水浴加热后有银镜生成 |
该物质一定属于醛类 |
答案:B
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.(09年天津理综·3)下列实验设计和结论相符的是
A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性
C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO42-
D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
答案:B
8.(09年广东文基·64)图l0装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
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选项 |
试剂 |
现象 |
结论 |
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A |
酸性KMnO4溶液 |
溶液褪色 |
SO2有氧化性 |
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B |
品红溶液 |
溶液褪色 |
SO2有漂白性 |
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C |
NaOH溶液 |
无明显现象 |
SO2与NaOH溶液不反应 |
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D |
紫色石蕊试液 |
溶液变红后不褪色 |
SO2有酸性、没有漂白性 |
答案:B