Question

【題目】“中國(guó)芯”的發(fā)展離不開(kāi)單品硅，四氯化硅是制備高純硅的原料、某小組擬在實(shí)驗(yàn)室用下列裝置模擬探究四氯化的制備和應(yīng)用（夾持裝置已省略）。

已知有關(guān)信息：

①Si＋3HClSiHCl3＋H2，Si＋2Cl2SiCl4

②SiCl4遇水劇烈水解，SiCl4的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)分別為-70.0℃、57.7℃

請(qǐng)回答下列問(wèn)題

(1)裝濃鹽酸的儀器名稱是________________。

(2)寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________。

(3)若拆去B裝置，可能的后果是________________(寫(xiě)出一個(gè)即可)。

(4)有同學(xué)最初將E、F、G裝置設(shè)計(jì)成圖Ⅱ裝置，圖Ⅱ裝置的主要缺點(diǎn)是________________。(寫(xiě)出一個(gè)即可)

(5)已知NH4Cl在高溫條件下易分解生成NH3和HCl。利用SiCl4和NH3制備新型無(wú)機(jī)非金屬材料(Si3N4)的裝置如圖III。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________利用尾氣制備鹽酸，宜選擇下列裝置中的________________(填字母)。

(6)取少量SiCl4產(chǎn)品溶于足量蒸餾水中生成硅酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl與Si反應(yīng)生成SiHCl3或可能導(dǎo)致氫氣與氯氣發(fā)生爆炸 燒堿溶液中水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集瓶，SiCl4遇水劇烈水解 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl c SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl

【解析】

裝置A利用高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，裝置B中的飽和食鹽水能除去氯氣中的HCl雜質(zhì)，球形干燥管中的無(wú)水氯化鈣可干燥氯氣，裝置D中的純硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅，四氯化硅遇水劇烈反應(yīng)，而四氯化硅的熔、沸點(diǎn)分別為-70.0℃、57.7℃，可采用冷凝回流的方法收集四氯化硅；G吸收空氣中的水蒸氣，以防止進(jìn)入裝置干擾實(shí)驗(yàn)。

(1)根據(jù)裝置特點(diǎn)，裝濃鹽酸的儀器名稱為分液漏斗；

(2)A中濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成二氯化錳、氯氣和水，離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(3)裝置B為除去氯氣中的HCl雜質(zhì)，若拆去B裝置，HCl與Si反應(yīng)生成SiHCl3，可能導(dǎo)致氫氣與氯氣發(fā)生爆炸；

(4)圖Ⅱ裝置中的燒堿溶液可能導(dǎo)致其中的水蒸氣進(jìn)入收集裝置，導(dǎo)致SiCl4遇水劇烈水解；

(5)SiCl4和NH3加強(qiáng)熱的條件下制備新型無(wú)機(jī)非金屬材料(Si3N4)和HCl，方程式為3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；HCl易溶于水，制取鹽酸時(shí)，采用防倒吸裝置，答案為c；

(6)SiCl4與水反應(yīng)生成硅酸和HCl，化學(xué)方程式為SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl。