【題目】晶體硅是一種重要的非金屬材料,制備純硅的主要步驟如下:

①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅;

②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3Si3HClSiHCl3H2;

SiHCl3與過(guò)量H21 0001 100 ℃反應(yīng)制得純硅已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng),在空氣中易自燃。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)第①步制備粗硅的化學(xué)方程式為_____________________________________________

(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0 )中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6 )HCl(沸點(diǎn)-84.7 ),提純SiHCl3采用的方法為___________________________。

(3)SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)

①裝置B中的試劑是________。裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是________________________________________________________________

②反應(yīng)一段時(shí)間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是________,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是____________,裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________

③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功,操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性,控制好反應(yīng)溫度以及___________________________________________________________。

【答案】SiO22CSi2CO↑ 分餾(或蒸餾) 濃硫酸 使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化 有固體生成 在該反應(yīng)溫度下,普通玻璃會(huì)軟化 SiHCl3H2Si3HCl 排盡裝置內(nèi)的空氣

【解析】

1)第①步制備粗硅是碳和二氧化硅發(fā)生置換反應(yīng),生成硅和一氧化碳。

2)根據(jù)沸點(diǎn)SiHCl3(沸點(diǎn)33.0 ) SiCl4(沸點(diǎn)57.6 )、HCl(沸點(diǎn)-84.7 ),提純SiHCl3。

3)用鋅和稀硫酸制取氫氣,用濃硫酸干燥后通入C中,C中燒瓶中的SiHCl3用熱水加熱后蒸發(fā),和氫氣一起進(jìn)入D中發(fā)生反應(yīng)Si3HClSiHCl3H2,多余的氫氣需要尾氣處理。

分離沸點(diǎn)不同的液體的方法是分餾,根據(jù)題干“SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng),在空氣中易自燃可知道H2的作用之一就是排盡裝置內(nèi)空氣,防止SiHCl3自燃,而此處的H2必須是干燥的,可知B的作用就是干燥H2,所以選用濃硫酸。由于通入D中應(yīng)是穩(wěn)定的SiHCl3與過(guò)量H2的氣流,所以C裝置需要加熱,并且是水浴加熱,由D裝置應(yīng)加熱到1 0001 100 ℃,所以必須用石英管。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類(lèi)可用于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料,回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。

(2)Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示,TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物,自TiCl4TiI4熔點(diǎn)依次升高,原因是____________。

化合物

TiF4

TiCl4

TiBr4

TiI4

熔點(diǎn)/

377

24.12

38.3

155

(3)CaTiO3的晶胞如圖(a)所示,其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________;金屬離子與氧離子間的作用力為__________Ca2+的配位數(shù)是__________。

(4)一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+I和有機(jī)堿離子,其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)__________的空間位置相同,有機(jī)堿中,N原子的雜化軌道類(lèi)型是__________;若晶胞參數(shù)為a nm,則晶體密度為_________g·cm-3(列出計(jì)算式)。

(5)用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽(yáng)能電池在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘,降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽,提升了太陽(yáng)能電池的效率和使用壽命,其作用原理如圖(c)所示,用離子方程式表示該原理______________。

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【題目】噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體溶液,能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是

氣體

溶液

A

H2S

稀鹽酸

B

HCl

稀氨水

C

NO

H2SO4

D

CO2

飽和NaHCO3溶液

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】能說(shuō)明SiO2為酸性氧化物的事實(shí)為(

A.SiO2H2SO4HNO3不反應(yīng)B.SiO24HF=SiF42H2O

C.SiO22KOH=K2SiO3H2OD.SiO22CSi2CO↑

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì)中,滿(mǎn)足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項(xiàng)是

選項(xiàng)

X

Y

Z

A

Na

NaOH

NaHCO3

B

Cu

CuSO4

Cu(OH)2

C

C

CO

CO2

D

Si

SiO2

H2SiO3

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是制取SO2并驗(yàn)證SO2某些性質(zhì)的裝置圖。

試回答:

1)⑥中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

2)①中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___,此實(shí)驗(yàn)證明SO2___氧化物。

3)②中的品紅溶液___,證明SO2___。

4)③中的H2S溶液____,證明SO2___。

5)④中的碘水___,證明SO2____。

6)⑤中NaOH溶液的作用是___,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

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【題目】向溴水中加入足量乙醛溶液,可以看到溴水褪色。據(jù)此對(duì)溴水與乙醛發(fā)生的有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行如下探究,請(qǐng)你完成下列填空:

.猜測(cè):

1)溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng);

2)溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng);

3)溴水與乙醛發(fā)生___反應(yīng)。

.設(shè)計(jì)方案并論證:

為探究哪一種猜測(cè)正確,某研究性學(xué)習(xí)小組提出了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案:

方案1:檢驗(yàn)褪色后溶液的酸堿性。

方案2:測(cè)定反應(yīng)前用于溴水制備的Br2的物質(zhì)的量和反應(yīng)后Br-離子的物質(zhì)的量。

1)方案1是否可行?___?理由是___。

2)假設(shè)測(cè)得反應(yīng)前用于溴水制備的Br2的物質(zhì)的量為amol

若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=___mol,則說(shuō)明溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng);

若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=___mol,則說(shuō)明溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng);

若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=___mol,則說(shuō)明猜測(cè)(3)正確。

.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:某同學(xué)在含0.005molBr210mL溶液中,加入足量乙醛溶液使其褪色;再加入過(guò)量AgNO3溶液,得到淡黃色沉淀1.88g(已知反應(yīng)生成有機(jī)物與AgNO3不反應(yīng))。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,推知溴水與乙醛反應(yīng)的離子方程式為___

.拓展:

請(qǐng)你設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),探究乙醛和乙醇的還原性強(qiáng)弱(填寫(xiě)下表)。

實(shí)驗(yàn)操作步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

___

___

___

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】元素A的陽(yáng)離子與元素B的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于AB元素性質(zhì)的比較正確的是

A.原子序數(shù):B.離子半徑:Am+Bn

C.原子半徑:D.

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【題目】98%(密度為1.84g/cm3)的濃硫酸稀釋成3mol/L的稀硫酸100mL,回答下列問(wèn)題:

1)需要取濃硫酸____________mL

2)配制操作可分解成如下幾步,以下正確的操作順序是_______

A. 向容量瓶中注入少量蒸餾水,檢查是否漏水

B. 用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒,將溶液注入容量瓶,并重復(fù)操作兩次

C. 用已冷卻的稀硫酸注入已檢查不漏水的容量瓶中

D. 根據(jù)計(jì)算,用量筒量取一定體積的濃硫酸

E. 將濃硫酸沿?zé)诼⑷胧⒂姓麴s水的小燒杯中,并不斷用玻璃棒攪拌

F. 蓋上容量瓶塞子,振蕩,搖勻

G. 用膠頭滴管滴加蒸餾水,使溶液凹面恰好與刻度相切

H. 繼續(xù)往容量瓶中小心地加蒸餾水,使液面接近刻度線(xiàn)

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