單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上可用焦炭與二氧化硅的混合物在高溫下與氯氣反應(yīng)生成SiCl4和CO,SiCl4經(jīng)提純后用氫氣還原得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備SiCl4的裝置示意圖。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,石英砂中的鐵、鋁等雜質(zhì)也能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)下表:
物質(zhì)
SiCl4
AlCl3
FeCl3
沸點(diǎn)/℃
57.7

315
熔點(diǎn)/℃
-70.0


升華溫度/℃

180
300
 
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____________, 裝置D的硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是                         。
(2)裝置C中的試劑是          ; D、E間導(dǎo)管短且粗的原因是             。
(3)G中吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液中肯定存在OH、Cl和SO42-。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該吸收液中可能存在的其他酸根離子(忽略空氣中CO2的影響)。
【提出假設(shè)】假設(shè)1:只有SO32-;假設(shè)2:既無(wú)SO32-也無(wú)ClO;假設(shè)3:      。
【設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】可供選擇的實(shí)驗(yàn)試劑有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品紅等溶液。
取少量吸收液于試管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于a、b、c三支試管中,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表:
序號(hào)
操 作
可能出現(xiàn)的現(xiàn)象
結(jié)論

向a試管中滴加幾滴         溶液
若溶液褪色
則假設(shè)1成立
若溶液不褪色
則假設(shè)2或3成立

向b試管中滴加幾滴         溶液
若溶液褪色
則假設(shè)1或3成立
若溶液不褪色
假設(shè)2成立

向c試管中滴加幾滴         溶液
              
假設(shè)3成立
 
(1)MnO2+2Cl+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O ;SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO
(2)濃硫酸;防止生成物中的AlCl3、FeCl3等雜質(zhì)凝結(jié)成固體堵塞導(dǎo)管
(3)【提出假設(shè)】假設(shè)3:只有ClO【設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】①溴水(或0.01 mol/L KMnO4溶液)②品紅溶液;③淀粉-KI溶液;若溶液變?yōu)樗{(lán)色

試題分析:(1)裝置A中發(fā)生的反應(yīng)是用高錳酸鉀和濃鹽水在加熱的條件下制備氯氣,其反應(yīng)離子方程式MnO2+2Cl+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O;氯氣經(jīng)過(guò)除雜后在D中和SiO2與C在加熱條件下進(jìn)行反應(yīng)生成SiCl4和CO,反應(yīng)化學(xué)方程式SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO(2)BC中分別為飽和食鹽水和濃硫酸用來(lái)除去氯氣中的HCl和水蒸氣;石英砂中的鐵、鋁等雜質(zhì)也能轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氯化物,若導(dǎo)管較細(xì)使雜質(zhì)凝結(jié)成固體堵塞導(dǎo)管(3)由假設(shè)1和假設(shè)2得知,要檢測(cè)的為SO32-和ClO,故假設(shè)3為只有ClO;又因?yàn)镾O32-會(huì)使KMnO4和溴水,并不與ClO發(fā)生反應(yīng),故可以用來(lái)檢測(cè)假設(shè)1,而均SO32-和ClO具有漂白性,會(huì)使品紅溶液褪色,故可以用來(lái)檢測(cè)假設(shè)2;所有試劑中ClO可以氧化KI使其生成I2,在淀粉溶液中顯藍(lán)色,可以用來(lái)檢測(cè)假設(shè)3。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

利用下列各組中的物質(zhì)制備并收集相應(yīng)的氣體,能采用如圖所示裝置的是
A.濃氨水和固體NaOH制NH3
B.過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制O2
C.稀硝酸和銅片制NO
D.電石和飽和食鹽水制乙炔

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列氣體中,既可用濃硫酸干燥,又可用固體NaOH干燥的是
A.Cl2B.O2C.SO2D.NH3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室獲取氮?dú)庥泻芏喾N途徑,常見(jiàn)的3種方法是:
方法一:將氨氣通入灼熱的氧化銅粉末,得到純凈的氮?dú)夂豌~;
方法二:將空氣通過(guò)灼熱的銅,得到較純凈的氮?dú)夂脱趸~粉末;
方法三:將亞硝酸鈉(NaNO2)和氯化銨的混合溶液加熱,氮元素全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?br />進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可選擇的實(shí)驗(yàn)儀器如下圖所示(省略?shī)A持裝置與加熱裝置):

(1)方法一:制氮?dú)馑璧陌睔饪梢杂脻獍彼渭拥缴抑械玫,此反?yīng)的發(fā)生裝置最好選用_____________________(選填裝置編號(hào))。請(qǐng)寫(xiě)出生石灰在此反應(yīng)中的兩個(gè)作用:__________________________________,___________________________________________.
(2)方法二:為保證所得氮?dú)獗M可能純凈,除了使用銅外,還可以向裝置_________________
(選填裝置編號(hào))中加入_________________________以除去其它雜質(zhì)氣體。
(3)方法三:制氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式為:_____________________________________________。
(4)綠色化學(xué)是指在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑與溶劑。在制取氮?dú)獾?種方法中,聯(lián)合使用方法—和方法二與單獨(dú)使用方法三相比,具有很多優(yōu)越性,請(qǐng)從綠色化學(xué)的角度進(jìn)行評(píng)價(jià):_____________
______________________________________________________________________________.
(5) 1892年,英國(guó)科學(xué)家瑞利(Rayleigh)發(fā)現(xiàn),采用方法二得到的氮?dú)庠谙嗤瑮l件下比方法三得到的氮?dú)饷芏瓤偸瞧?‰左右。若上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作均無(wú)錯(cuò)誤,且氮?dú)庖淹耆稍铮?br />請(qǐng)解釋產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因:_______________________________________________.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

實(shí)驗(yàn)室制取下列氣體時(shí),不能用排氣法收集,而只能用排水法收集的是(    )
A.NH3B.Cl2C.CO2D.NO

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用右圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將少量液體甲逐滴加入到固體乙中,試管中試劑為丙,則下表中現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是

選項(xiàng)



試管中現(xiàn)象
結(jié)論
A
稀硫酸
亞硫酸鈉
溴水
橙色褪去
SO2具有漂白性
B
飽和食鹽水
電石
酸性 KMnO4溶液
紫色褪去
乙炔可發(fā)生氧化反應(yīng)
C
醋酸
碳酸鈉
BaCl2溶液
變渾濁
醋酸酸性強(qiáng)于碳酸
D
濃氨水
生石灰
AgNO3溶液
無(wú)明顯現(xiàn)象
NH3與 AgNO3溶液不反應(yīng)
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

用下圖所示的裝置制取、提純并收集表中的四種氣體,圖中a、b、c表示相應(yīng)儀器加入的試劑,未考慮尾氣處理的問(wèn)題,其中可行的是(   )

  
氣體
a
b
C
A

濃氨水
生石灰
堿石灰
B

稀硝酸
銅片
堿石灰
C

濃鹽酸
濃硫酸
氯化鈣
D
SO2
濃硫酸
銅片
硅膠
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

制取下列氣體,不宜采取排空氣法收集的是(  )
A.氨氣B.乙烯C.二氧化碳D.二氧化氮

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下圖是制取和收集某氣體的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置可用于
A.用濃硫酸和氯化鈉反應(yīng)制取HCl
B.用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取NH3
C.用雙氧水與二氧化錳反應(yīng)制取O2
D.用飽和食鹽水和電石反應(yīng)制取C2H2

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