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 | 一 | 315 | 一 |
熔點(diǎn)/℃ | -70.0 | -107.2 | 一 | 一 | 一 |
升華溫度/℃ | 一 | 一 | 180 | 300 | 162 |
(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
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【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
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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
(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
(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
(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
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)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
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(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
(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
(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