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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、結(jié)、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.四氯化硅接觸水會發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
b.硼、結(jié)、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-
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
,D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Cl2+Si
SiCl4
2Cl2+Si
SiCl4

(2)A中g(shù)管的作用是
平衡氣壓
平衡氣壓
,裝置C中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
,作用是
干燥氯氣
干燥氯氣
。
(3)裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是
四氯化硅沸點(diǎn)低,需要冷凝收集
四氯化硅沸點(diǎn)低,需要冷凝收集
。
(4)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
Al、P
(填寫元素符號)。
(5)過量的氯氣可以用石灰乳來處理,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
。

【答案】MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O;2Cl2+Si
SiCl4;平衡氣壓;濃硫酸;干燥氯氣;四氯化硅沸點(diǎn)低,需要冷凝收集;Al、P;2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:30引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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