【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高溫下用過量的碳還原二氧化硅制得粗硅,同時得到一種可燃性氣體;
② 粗硅與干燥的HCl氣體反應制得SiCl3(Si+ 3HClSiCl3 + H2)
③ SiHC13與過量的H2在1100~1200℃的溫度下反應制得純硅,已知SiHCi3。能與水劇烈反應,在空氣中易自燃。
請回答:
(1)第一步制取粗硅的化學反應方程式為_________。
(2)粗硅與HCl氣體反應完全后,經冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃ )中含有少量SiC14 (沸點57.6℃)和HCl(沸點-84.7℃),提純SiHC13采用的方法為________。
(3)實驗室用SiHCl3 與過量的H2反應制取純硅裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去):
①裝置B中的試劑是___________,裝置C中的燒杯需要加熱,目的是___________。
②反應一段時間后,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)生反應的化學方程式是___________。
③為保證制備純硅實驗的成功,操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及___________。
【答案】(1)SiO2+2CSi+ 2CO↑ ;(2)分餾(或蒸餾);
(3)①濃硫酸;使滴入燒瓶中的SiHC13汽化;
②有固體物質生成 ;在題給反應溫度下(1100~ 1200℃ ),普通的玻璃會軟化;
SiHCl3+H2Si+3HCl
③排盡裝置中的空氣。
【解析】
試題分析:(1)高溫下用碳還原二氧化硅生成硅與一氧化碳,反應方程式為SiO2+2CSi+ 2CO↑;(2)粗硅與HCl氣體反應完全后,經冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃ )中含有少量SiC14 (沸點57.6℃)和HCl(沸點-84.7℃),提純SiHC13采用的方法為,應用二者的沸點相差較大,所以提純SiHCl3的方法只能在無水的條件下利用它們的沸點不同,采用分餾的方法進行,采用蒸餾的方法;(3)①裝置A中產生氫氣,由于氫氣中含有水蒸汽,所以裝置B中的試劑是濃硫酸,利用濃硫酸的吸水性對氫氣進行干燥處理,裝置C中的燒杯需要加熱,目的是使滴入燒瓶中的SiHC13汽化;②在裝置D中氫氣與SiHC13發(fā)生反應產生Si單質和HCl,所以反應一段時間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是有固體物質生成;裝置D不能采用普通玻璃管的原因是在題給反應溫度下(1100~ 1200℃ ),普通的玻璃會軟化,不能進一步發(fā)生反應;裝置D中發(fā)生反應的化學方程式是SiHCl3+H2Si+3HCl;③為保證制備純硅實驗的成功,操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及排盡裝置中的空氣,防止氫氣與氧氣混合發(fā)生爆炸,同時也可以防止產生的Si單質被氧化。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為了檢驗某溶液中是否含有常見的四種無機離子,某化學小組的同學進行了如下所示的實驗操作。其中檢驗過程中產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。由該實驗能得出的正確結論是( )
A.原溶液中一定含有SO42- B.原溶液中一定含有NH4+
C.原溶液中一定含有Cl- D.原溶液中一定含有Fe3+
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據所學知識回答下列問題:
(1)用離子方程式表示鹽堿地(含較多Na2CO3)呈堿性的原因:____________;相同濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液等體積混合后,溶液中c(HCO3-) ____c(CO32-)(用“>、<、=”表示)。
(2)常溫時,AlCl3溶液呈____性(填“酸”、“堿”或“中”),將AlCl3溶液蒸干,灼燒,得到的固體產物是________。AlCl3溶液和NaHCO3溶液混合時發(fā)生反應的離子方程式為____________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【2016屆臨沂一模】二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色易溶于水的氣體,常用作飲用水消毒。實驗室通過如下過程制備二氧化氯。
下列說法正確的是
A.電解時發(fā)生反應的離子方程式為NH4++3Cl-2H2↑+NCl3
B.溶液X中大量存在的陰離子有Cl-、OH-
C.可用飽和食鹽水除去ClO2中的NH3
D.可用明礬除去飲用水中殘留的NaClO2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(15分)實驗室制取少量溴乙烷的裝置如下圖所示。根據題意完成下列填空:
(1)裝置圖中C儀器的名稱為 ,向C中加入的反應物是溴化鈉、 和1:1的硫酸。配制體積比1:1的硫酸所用的定量儀器為 (選填編號)。
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)寫出加熱時燒瓶中發(fā)生的主要反應的化學方程式 。
(3)將生成物導入盛有冰水混合物的試管A中,冰水混合物的作用是 。如圖所示試管A中的物質分為三層,產物在第 層。
(4)試管A中除了產物和水之外,還可能存在 、 (寫出化學式)。
(5)用濃的硫酸進行實驗,若試管A中獲得的有機物呈橙紅色,除去其中雜質的最合理的方法是 (選填編號)。
a.蒸餾
b.氫氧化鈉溶液洗滌
c.用四氯化碳萃取
d.用亞硫酸鈉溶液洗滌
若試管B中的酸性高錳酸鉀溶液褪色,使之褪色的物質的名稱應該是 。
(6)實驗員老師建議把上述裝置中的儀器連接部分都改成標準玻璃接口,其原因是: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】亞硫酸鈉在印染、造紙等眾多行業(yè)中有著廣泛的應用。研究小組用Na2CO3溶液吸收SO2制備Na2SO3。其實驗流程如下:
(1)SO2對環(huán)境的危害主要是形成 。
(2)用Na2CO3溶液能吸收SO2的原因是 。
(3)查閱資料可知,向碳酸鈉溶液通入二氧化硫的過程中發(fā)生如下反應:
①2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3
②2NaHCO3+ SO2+H2O=2CO2↑+Na2SO3
③Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3
溶液中有關組分的質量分數(shù)變化如圖是所示,圖中的線2表示的組分為 (填化學式)。
(4)實驗時,“反應II”中加入NaOH溶液的目的是 (用化學方程式表示)。
(5)獲得的Na2SO3產品久置后質量變重,主要原因是 。
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