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、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(shí)驗(yàn)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

PCl下標(biāo)5

沸點(diǎn)/℃

57.7

12.8

315

熔點(diǎn)/℃

-70.0

-107.2

升華溫度/℃

180

300

162

請(qǐng)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(hào))。

(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(jìn)行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:5Fe2++MnO-4+8H+====5Fe3++Mn2++4H2O

①滴定前是否要滴加指示劑?________(填“是”或“否”),請(qǐng)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(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________________。

 

(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)平衡壓強(qiáng) 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%

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(qiáng)保持一致,便于液體順利滴下”,簡單說就是“平衡壓強(qiáng)”。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(shí)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)易升華的AlCl3、FeCl3、PCl5都會(huì)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反應(yīng)后顏色會(huì)褪去,所以不用滴加指示劑。②根據(jù)KMnO4的用量計(jì)算出Fe2+的用量,再算其質(zhì)量分?jǐn)?shù),屬于典型的常見計(jì)算,略。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2009?浙江)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料.通常用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(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖.

相關(guān)信息如下:①四氯化硅遇水極易水解;
②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;
③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(diǎn)/℃ 57.7 12.8 - 315 -
熔點(diǎn)/℃ -70.0 -107.2 - - -
升華溫度/℃ - - 180 300 162
請(qǐng)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
MnO2+4H++2Cl-
 加熱 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
 加熱 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)裝置A中g(shù)管的作用是
平衡壓強(qiáng),使液體順利流出并防止漏氣
平衡壓強(qiáng),使液體順利流出并防止漏氣
;裝置C中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
;
裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是
產(chǎn)物SiCl4沸點(diǎn)低,需要冷凝收集
產(chǎn)物SiCl4沸點(diǎn)低,需要冷凝收集

(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
Al、P、Cl
Al、P、Cl
(填寫元素符號(hào)).
(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(jìn)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(qǐng)說明理由
KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點(diǎn)
KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點(diǎn)

②某同學(xué)稱取5.000g殘留物后,經(jīng)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1.000×10-2 mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定.達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),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
4.480%
4.480%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

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(shí)驗(yàn)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:

請(qǐng)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,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是             (填寫元素符號(hào))。

(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,是鐵元素還原成Fe2+ ,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:

①滴定前是否要滴加指示劑?            (填“是”或“否”),請(qǐng)說明理由          

②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(diǎn)時(shí),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           。

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

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(shí)驗(yàn)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:

請(qǐng)回答下列問題:www.ks5.u.com

(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,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是             (填寫元素符號(hào))。

(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,是鐵元素還原成Fe2+ ,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:

①滴定前是否要滴加指示劑?           (填“是”或“否”),請(qǐng)說明理由          

②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(diǎn)時(shí),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           。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆安徽省高三第一次統(tǒng)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用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(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。

相關(guān)信息如下:

①四氯化硅遇水極易水解;

②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;

③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(diǎn)/℃

57.7

12.8

315

熔點(diǎn)/℃

-70.0

-107.2

升華溫度/℃

180

300

162

請(qǐng)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(hào))。

(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(jìn)行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:

5Fe2+MnO4+8H5Fe3+Mn2+4H2O

①滴定前是否要滴加指示劑?     (填“是”或“否”),請(qǐng)說明理由                  

                                      。

②某同學(xué)稱取5.000g殘留物后,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1.000×102 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是          

 

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