單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用焦炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450~500 ℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。
相關(guān)信息如下:
a.四氯化硅遇水極易水解;
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物;
c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:
物 質(zhì) | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸點/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
熔點/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
升華溫度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
請回答下列問題:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ____________________________。
(2)裝置A中g(shù)管的作用是________;裝置C中的試劑是________;裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是________________________________________。
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是________(填寫元素符號)。
(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,使鐵元素還原成
Fe2+,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
① 滴定前是否要滴加指示劑?________(填“是”或“否”),請說明理由
______________________。
②某同學(xué)稱取5.000 g殘留物,經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL試樣溶液,用1.000×10-2 mol·L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達到滴定終點時,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是________。
解析 (1)A裝置是制備Cl2的,注意要求寫的是MnO2與濃鹽酸的“離子方
程式”。
(2)裝置A中“g”管的作用是“使分液漏斗與圓底燒瓶壓強保持一致,便于液
體順利滴下”,簡單說就是“平衡壓強”。B是除雜裝置,除去Cl2中的HCl
氣體,C就是干燥裝置。干燥Cl2一般用濃硫酸。由于反應(yīng)溫度是450~500 ℃,
此時SiCl4是氣體,而題目表格中SiCl4通常應(yīng)是液態(tài)的,故裝置E中h瓶需
要冷卻的理由應(yīng)是便于分離得到SiCl4。
(3)根據(jù)已知條件AlCl3、FeCl3、PCl5都會在精餾后的殘留物中存在,注意要
先答上Cl,容易遺漏。
(4)①由于紫色的KMnO4溶液反應(yīng)后顏色會褪去,所以不用滴加指示劑。
②根據(jù)KMnO4的用量計算出Fe2+的用量,再算其質(zhì)量分數(shù),屬于典型的常
見計算,略。
答案 (1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡壓強 濃硫酸 使SiCl4冷凝 (3)Al、P、Cl
(4)①否 KMnO4溶液自身可作指示劑 ②4.480%
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
在A、B兩支大試管中分別依次加入苯、H2O,再用長頸漏斗小心加入CCl4。兩試管中都明顯分為三層,將A試管振蕩后靜置(已知苯的密度小于水的密度而四氯化碳的密度大于水的密度)。
(1)溶液可分為________層,原因是________________________________。
(2)不用實驗驗證你能否判斷出哪一層是水層_________,若能,判斷的依據(jù)是________________________________________________________________________
(若不能,此問可不回答)。
(3)請你設(shè)計簡單實驗驗證哪一層是水層: _________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用長頸漏斗向B試管中的水層小心加入少量濃溴水,靜置一段時間,試管中的現(xiàn)象是____________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
判斷含氧酸酸性強弱的一條經(jīng)驗規(guī)律是:含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強,如下表所示:
含氧酸酸性強弱與羥基氧原子數(shù)的關(guān)系
|
(1)亞磷酸H3PO3和亞砷酸H3AsO3分子式相似,但它們的酸性差別很大,
H3PO3是中強酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱堿性。由此可推出它們的結(jié)構(gòu)
簡式分別為① ,② 。
(2)H3PO3和H3AsO3與過量的NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是:
① ,② 。
(3)在H3PO3和H3AsO3中分別加入濃鹽酸,分析反應(yīng)情況: ,
寫出化學(xué)方程式:_________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
銅單質(zhì)及其化合物在很多領(lǐng)域有重要的用途,如金屬銅用來制造電線電纜,五水硫酸銅可用作殺菌劑。
(1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2+的核外電子排布式為 。
(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配離子。已知
NF3與NH3的空間構(gòu)型都是三角錐形,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原
因是_____________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
磷酸鈣陶瓷也是一種新型陶瓷材料,它可以用于制成人造骨骼,這是利用這類材料的 ( )。
A.耐高溫特性 B.電學(xué)特性
C.光學(xué)特性 D.生物功能
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
表明金屬甲比金屬乙活動性強的敘述正確的是()
A. 在氧化還原反應(yīng)中,甲失的電子比乙多
B. 同價態(tài)陽離子,甲比乙氧化性強
C. 將甲和乙用導(dǎo)線相連接,一同放入CuSO4溶液中,乙的表面有紅色的銅析出
D. 將甲、乙組成原電池時,甲為正極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列關(guān)于ⅦA族元素的敘述正確的是()
A. ⅦA族元素是同周期中原子半徑最大的元素
B. ⅦA族元素其簡單陰離子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù)
C. ⅦA族元素的最高正價都是+7價
D. ⅦA族元素是同周期中非金屬性最弱的元素
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
某溫度下,在2L容器中3種物質(zhì)間進行反應(yīng),X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖.反應(yīng)在t1min時到達平衡,依圖所示:
(1)①該反應(yīng)的化學(xué)方程式.
②在t1min時,該反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),下列可作為判斷反應(yīng)已達到該狀態(tài)的是
A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等
B.X、Y的反應(yīng)速率比為2:3
C.生成3mol Y的同時生成1mol Z
D.生成1mol Z的同時生成2mol X
(2)①若上述反應(yīng)中X、Y、Z分別為NH3、H2、N2,且已知1mol氨氣分解成氮氣和氫氣要吸收46kJ的熱量,則至t1min時,該反應(yīng)吸收的熱量為:;在此t1min時間內(nèi),用H2表示反應(yīng)的平均速率v(H2)=.
②兩位同學(xué)討論放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng).甲說加熱后才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),乙說反應(yīng)中要持續(xù)加熱才能進行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng).你認為他們說法正確的是同學(xué).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
某混合液中含有等物質(zhì)的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3.已知如表數(shù)據(jù),下列敘述正確的是()
物質(zhì)(25℃) Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp 2.2×10﹣20 8.0×10﹣16 4.0×10﹣38
完全沉淀時的pH ≥6.4 ≥9.6 ≥3~4
A. 混合溶液中:c(SO):=5:4
B. 若向混合溶液中加入鐵粉,不可能觀察到紅色固體析出
C. 若向混合溶液中加入足量氯水,調(diào)節(jié)pH到3﹣4后過濾,得到純凈的CuSO4溶液
D. 若向混合溶液中逐滴加入燒堿溶液,首先生成Fe(0H)3沉淀
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