)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO,SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
沸点/℃ | 57.7 | - | 315 |
熔点/℃ | -70.0 | - | - |
升华温度/℃ | - | 180 | 300 |
序号 | 操 作 | 可能出现的现象 | 结论 |
① | 向a试管中滴加几滴 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1成立 |
若溶液不褪色 | 则假设2或3成立 | ||
② | 向b试管中滴加几滴 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1或3成立 |
若溶液不褪色 | 假设2成立 | ||
③ | 向c试管中滴加几滴 溶液 | | 假设3成立 |
(1)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O ;SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO
(2)浓硫酸;防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管
(3)【提出假设】假设3:只有ClO-
【设计方案,进行实验】①溴水(或0.01 mol/L KMnO4溶液)②品红溶液;③淀粉-KI溶液;若溶液变为蓝色
解析试题分析:(1)装置A中发生的反应是用高锰酸钾和浓盐水在加热的条件下制备氯气,其反应离子方程式MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O;氯气经过除杂后在D中和SiO2与C在加热条件下进行反应生成SiCl4和CO,反应化学方程式SiO2+2C+2Cl2SiCl4+2CO(2)BC中分别为饱和食盐水和浓硫酸用来除去氯气中的HCl和水蒸气;石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,若导管较细使杂质凝结成固体堵塞导管(3)由假设1和假设2得知,要检测的为SO32-和ClO-,故假设3为只有ClO-;又因为SO32-会使KMnO4和溴水,并不与ClO-发生反应,故可以用来检测假设1,而均SO32-和ClO-具有漂白性,会使品红溶液褪色,故可以用来检测假设2;所有试剂中ClO-可以氧化KI使其生成I2,在淀粉溶液中显蓝色,可以用来检测假设3。
考点:化学方程式的书写;离子检验与化学实验操作
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(14分)(2012?山东)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入 (填“A”或“B”),再滴加另一反应物.
(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是 .
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 .高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是 .
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备.
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 .F中试剂的作用是 .用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为 .
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种不溶于水的液体,熔点:-45 °C,沸点:180.8℃,它是有机合成中常用的原料。在实验室,它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得,反应式为:2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH。反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反应开始,生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠。乙酰乙酸乙酯制备的流程如下:
阅读下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程,并回答有关问题。
(1)将适量干净的金属钠放入烧瓶中,为了得到小米状的钠珠,需将钠熔化,为了防止钠的氧化,熔化时需在钠上覆盖一层有机液体,下表是钠和一些常用有机液体的物理性质:
| 钠 | 苯 | 甲苯 | 对二甲苯 | 四氯化碳 |
密度(g/cm3) | 0.97 | 0.88 | 0.87 | 0.86 | 1.60 |
熔点(℃) | 97.8 | 5.5 | -95 | 13.3 | -22.8 |
沸点(℃) | 881.4 | 80 | 111 | 138. 4 | 76.8 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用________,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应为________________。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②选用________;写出其反应的离子方程式_______。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为________。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
实验室用少量的溴水和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
| 乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/g· cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | -l30 | 9 | -1l6 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
溴乙烷是一种重要的有机化工原料,制备溴乙烷的原料有95%乙醇、80%硫酸(用蒸馏水稀释浓硫酸)、研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片,该反应的原理如下:
NaBr + H2SO4 → NaHSO4 + HBr
CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O
某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如右图。数据如下表。
物质 数据 | 乙醇 | 溴乙烷 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | 浓硫酸 |
密度/g·cm-3 | 0.79 | 1.46 | 2.2 | 0.71 | 1.84 |
熔点(℃) | -130 | -119 | 9 | -116 | 10 |
沸点(℃) | 78.5 | 38.4 | 132 | 34.6 | 338 |
在水中的溶解度(g/100g水) | 互溶 | 0.914 | 1 | 7.5 | 互溶 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
aF是一种重要的氟盐,主要用作农作物杀虫剂、木材防腐剂等。某课题组设计了以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵的实验,其工艺流程如下:
已知:20 ℃时氯化铵的溶解度为37.2 g,氟化钠的溶解度为4 g,Na2SiF6微溶于水。
(1)操作Ⅱ是洗涤、干燥,其目的是 ,
操作Ⅲ和操作Ⅳ的名称依次是 (填写序号)。
a.过滤 b.加热蒸发 c.冷却结晶 d.洗涤
(2)上述流程中①的化学反应方程式:
H2SiF6+ NH4HCO3 NH4F+ H2SiO3↓+ CO2↑+
(3)流程①中NH4HCO3必须过量,其原因是 。
(4)若不考虑氟化钠的溶解,7.2 g氟硅酸理论上最多能生产 g氟化钠。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的沸点和相对分子质量如表:
物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 |
沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 |
相对分子质量 | 32 | 122 | 136 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是________________________________________,装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似,则该反应方程式为_________________________________________;
乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:MgSO3和MgS都微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:2 mol·L-1盐酸、2 mol·L-1硝酸、蒸馏水、2 mol·L-1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L-1 CuSO4溶液;仪器和用品自选。
序号 | 实验步骤 | 预期现象和结论 |
① | 取少量反应后所得固体于试管中 | |
② | 向试管中的固体慢慢滴加____________,试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有________的试管中 | 若试管中的________,则丙同学推测正确,若试管中的固体未完全溶解,且________,则乙同学推测正确 |
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