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。

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-+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%;

21.(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:

(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:

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)

 0  291125  291133  291139  291143  291149  291151  291155  291161  291163  291169  291175  291179  291181  291185  291191  291193  291199  291203  291205  291209  291211  291215  291217  291219  291220  291221  291223  291224  291225  291227  291229  291233  291235  291239  291241  291245  291251  291253  291259  291263  291265  291269  291275  291281  291283  291289  291293  291295  291301  291305  291311  291319  447090 

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