以粗硅（含鐵、鋁等雜質(zhì)）為原料，工業(yè)上有以下兩種制備高純硅的工藝如圖1。已知：SiCl4沸點57.7℃，遇水強烈水解；SiHCl3沸點31.5℃，且能與H2O強烈反應，并在空氣中易自燃
（1）寫出制備粗硅的化學反應方程式為 SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑。
（2）粗硅與HCl反應完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,操作①采用的方法為 分餾（或蒸餾）分餾（或蒸餾）。
（3）實驗室用如圖2裝置制備SiCl4（反應溫度在400℃～500℃）
①裝置F的作用是 吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶。實驗開始應先點燃（填“A”或“D”）裝置的酒精燈一段時間后再點燃另一酒精燈。
②寫出A裝置中的化學反應方程式 MnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
（4）SiHCl3過量H2制備純硅的裝置如圖3（熱源及夾持裝置已略去）。
裝置B中的試劑是 濃硫酸濃硫酸（填名稱），裝置C中的燒瓶加熱的目的是 使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w。實驗中先讓稀硫酸與鋅粒反應一段時間后，再加熱C、D裝置的理由是 讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為 SiHCl3+H2 高溫 Si+3HClSiHCl3+H2 高溫 Si+3HCl。
高溫
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高溫
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【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】SiO2+2C Si+2CO↑；分餾（或蒸餾）；吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶；MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃硫酸；使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w；讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃；SiHCl3+H2 Si+3HCl
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：2難度：0.5
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第II步中Fe3+是否完全還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，F(xiàn)eS2中S元素的化合價為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第III步應加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖：
實驗步驟：
Ⅰ.在三頸燒瓶中，加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石，按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預先加水至支管處，小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸，回流分水。
Ⅱ.反應結束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合，充分搖振靜置分層后棄去水層，粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌，然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中，蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題：
（1）儀器B的名稱為。
（2）分水器使用前（填“需要”或“不需要”）檢漏，步驟Ⅰ中的X的范圍為（填序號）。
A.0～1
B.1～2
C.2～3
（3）已知正丁醚難溶于水，正丁醇微溶于水，易溶于醚，分水器在本實驗中的可能作用是（填序號）。
A.移走生成物水，同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶，提高正丁醇的轉化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當分水器全部被水充滿時，停止反應
（4）簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法：。
（5）本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH，用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇，能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌？（填“能”或“不能”），理由是。
（6）最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為%（保留兩位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/24 8:0:2組卷：3引用：1難度：0.5 -
3．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點：38.3℃，沸點233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（ ?。?br />高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5
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