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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳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:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.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;
c.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5.000 g残留物,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-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是_______。

(1)MnO2+4H+2ClMn2+Cl2↑+2H2O
(2)使SiCl4冷凝
(3)Al、P、Cl
(4)①否 KMnO4溶液自身可作指示剂
②4.480%

解析

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

一块表面已被氧化为氧化钠的钠块5.4g,投入50g水中,最多能产生0.10g气体,则原来被氧化的钠是(   )

A.2.3gB.3.1gC.4.6gD.5.3g

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

下列物质中:
(1)互为同分异构体的有          ;
(2)互为同素异形体的有          
(3)属于同位素的有              
(4)属于同一种物质的有          。(填序号)
①液氯;②;③白磷;④氯气;⑤;⑥;⑦;⑧红磷

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ.按要求填空(每空1分)
①KOH的电子式:                      ②NH4Cl的电子式:                 
③CO2的结构式:                       ④HClO的结构式:                  
Ⅱ.按要求填空(每空2分)
肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知在101kPa(25℃时)时,已知0.5mol液态肼与足量氧气反应,生成氮气和水蒸气,放出312 KJ的热量。N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是                        ;又已知H2O(l)==H2O(g);△H = +44kJ?mol-1,由64g液态肼与氧气反应生成液态水时放出的热量是                 kJ。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在标准状况下15 g CO与CO2的混合气体,体积为11.2 L。则:
(1)混合气体的密度是       
(2)混合气体的平均摩尔质量是       
(3)CO2和CO的体积之比是       
(4)CO的体积分数是       
(5)CO2和CO的质量之比是       
(6)CO的质量分数是       
(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是       
(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________g/mol(保留一位小数)。
(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为________L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L。(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

单质硅是很重要的工业产品。
(1)硅用于冶炼镁,也称硅热法炼镁。根据下列条件:
Mg(s)+ 1/2O2(g)= MgO(s)  △H1=-601.8 kJ/mol
Mg(s)= Mg(g)                △H2=+75 kJ/mol
Si(s) + O2(g) = SiO2(s)   △H3= -859.4 kJ/mol
则2MgO(s)+ Si(s)= SiO2(s)+ 2Mg(g)  △H =        
Mg-NiOOH水激活电池是鱼雷的常用电池,电池总反应是:Mg+2NiOOH+2H2O=Mg(OH)2+ 2Ni(OH)2,写出电池正极的电极反应式                       
(2)制备多晶硅(硅单质的一种)的副产物主要是SiCl4,SiCl4对环境污染很大,遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl4和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有Fe3+、Mg2+等离子)制备BaCl2·2H2O和SiO2等物质。工艺流程如下:

已知: 25℃ Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38, Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11;通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀就达完全。回答下列问题:
①SiCl4发生水解反应的化学方程式为_______________________________________。
②若加钡矿粉调节pH=3时,溶液中c(Fe3+)=             
③若用10吨含78% BaCO3的钡矿粉,最终得到8.4吨BaCl2·2H2O (M=244g/mol),则产率为      
④滤渣C能分别溶于浓度均为3mol/L的溶液和溶液(中性)。请结合平衡原理和必要的文字解释滤渣C能溶于3mol/L的溶液的原因______。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

盐泥是氯碱工业中的废渣,主要成分是镁的硅酸盐和碳酸盐(含少量铁、铝、钙的盐)。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的实验过程如下:
①水,调成泥浆②稀硫酸调pH为1~2③煮沸④过滤―→―→产品
已知:①室温下Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12。②在溶液中,Fe2、Fe3、Al3从开始沉淀到沉淀完全的pH范围依次为7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7。③三种化合物的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。

(1)在盐泥中加入稀硫酸调pH为1~2以及煮沸的目的是_____________________。
(2)若室温下的溶液中Mg2的浓度为6.0 mol·L-1,则溶液pH≥________才可能产生Mg(OH)2沉淀。
(3)由滤液Ⅰ到滤液Ⅱ需先加入NaClO调溶液pH约为5,再趁热过滤,则趁热过滤的目的是__________________,滤渣的主要成分是______________________。
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验步骤依次为①向滤液Ⅱ中加入______________;②过滤,得沉淀;③________________;④蒸发浓缩,降温结晶;⑤过滤、洗涤得产品。
(5)若获得的MgSO4·7H2O的质量为24.6 g,则该盐泥中镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约为________(MgSO4·7H2O的相对分子质量为246)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如图为实验室某盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:

(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为       mol?L-1
(2)取用任意体积的该盐酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是       
A.溶液中HCl的物质的量      B.溶液的浓度
C.溶液中Cl-的数目            D.溶液的密度
(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制480 mL物质的量浓度为0.400 mol?L-1的稀盐酸。
①容量瓶上需标有以下五项中的       
A.温度       B.浓度        C.容量       D.压强      E.刻度线
②将下列操作填写完整,并排列其正确的操作顺序       (字母表示,每个字母只能用一次);
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取浓盐酸       mL,注入烧杯中,加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅拌,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃杯注入       
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用       加水,使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面至刻度线下       处。

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