題目列表(包括答案和解析)
(14分)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硫、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°C),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。查閱相關(guān)資料獲悉: a.四氯化硅遇水極易水解;
b.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 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
|
沸點/℃[來源:] |
57.7 |
— |
315 |
— |
|
熔點/℃ |
-70.0 |
— |
— |
— |
|
升華溫度/℃ |
— |
180 |
300 |
162 |
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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,含有鐵、鋁等元素的雜質(zhì)。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(jìn)行氧化還原反應(yīng)滴定,錳元素被還原為Mn2+。
①寫出用KMnO4滴定Fe2+的離子方程式: ;
②滴定前是否要滴加指示劑? (填“是”或“否”),判斷滴定終點的方法是 。
③某同學(xué)稱取5.000g殘留物,預(yù)處理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml試樣溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點時,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00ml,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。若滴定前平視,滴定后俯視KMnO4液面,對測定結(jié)果有何影響 (填“偏高”、“偏低”、或“無影響”)
氯化鐵是常見的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵。實驗室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:
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已知:(1)無水FeCl3的熔點為555 K、沸點為588 K。
(2) 廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
溫度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
溶解度(g/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
實驗室制備操作步驟如下:
Ⅰ.打開彈簧夾K1,關(guān)閉彈簧夾K2,并打開活塞a,緩慢滴加鹽酸。
Ⅱ.當(dāng)??????? 時,關(guān)閉彈簧夾K1,打開彈簧夾K2,當(dāng)A中溶液完全進(jìn)入燒杯后關(guān)閉活塞a。
Ⅲ.將燒杯中溶液經(jīng)過一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶體。
請回答:
(1)燒杯中足量的H2O2溶液的作用是??????? 。
(2)為了測定廢鐵屑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),操作Ⅱ中“……”的內(nèi)容是__________。
(3)從FeCl3溶液制得FeCl3?6H2O晶體的操作步驟是:加入? _??? 后、?? _?? 、過濾、洗滌、干燥.
(4)試寫出吸收塔中反應(yīng)的離子方程式:????????????? 。
(5)捕集器溫度超過673 K時,存在相對分子質(zhì)量為325的鐵的氯化物,該物質(zhì)的分子式為???????????? 。
(6)FeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通?捎玫饬糠y定:稱取m g無水氯化鐵樣品,溶于稀鹽酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍過量的KI溶液,充分反應(yīng)后,滴入幾滴淀粉溶液,并用c mol?L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-)。
①滴定終點的現(xiàn)象是:??????????? _????????????
②樣品中氯化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?????????????? _???????????
| 溫度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
| 溶解度(g/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
氯化鐵是常見的水處理劑,利用廢鐵屑可制備無水氯化鐵。實驗室制備裝置和工業(yè)制備流程圖如下:![]()
已知:(1)無水FeCl3的熔點為555 K、沸點為588 K。
(2) 廢鐵屑中的雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)
(3)不同溫度下六水合氯化鐵在水中的溶解度如下:
| 溫度/℃ | 0 | 20 | 80 | 100 |
| 溶解度(g/100 g H2O) | 74.4 | 91.8 | 525.8 | 535.7 |
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