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题目
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晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅已知SiHCl3,能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点--84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为___________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是___________。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是___________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是______________________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是___________,装置D中发生反应的化学方程式为______________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂
(填写字母代号)是_________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
答案
(1)SiO2+2CSi+2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸;使滴入烧瓶中的SiHCl3气化;②有固体物质生成;在反应温度下,普通玻璃会软化;
SiHCl3+H2Si+3HCl;③排尽装置中的空气;④bd
核心考点
试题【晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下: ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3】;主要考察你对物质制备实验方案的设计等知识点的理解。[详细]
举一反三
某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜,设计了如下制取方案,其中从理论、操作、经济和环保等方面考虑,你认为最合理的是 [     ]
A.CuCuSO4
B.CuCuSO4
C.CuCuOCuSO4
D.CuCu(NO3)2Cu(OH)2CuSO4
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硬铝废料(含90%铝、2.5%镁和7.5%铜)可制取明矾 KAl(SO4)2·12H2O,某探究小组设计了下列实验。 
请回答以下问题:
(1)写出步骤②的离子方程式___________;简述用pH试纸测定溶液 pH的过程:_____________。
(2)步骤④包括三个操作环节,分别是___________、_____________、_____________。
(3)步骤⑤不直接用水洗的原因是_________________,洗涤的操作是___________。
(4)有人建议:直接将硬铝溶于稀H2SO4中,过滤:滤液中加适量K2SO4得到溶液丙,再进行后续实验。请你评价此建议的可行性_____________。
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纳米材料在绝大多数同学眼里都非常神秘。某化学学习小组决定通过查阅有关资料,自己动手实验,制备纳米铁粉。
【实验原理】
(1)用硫酸亚铁、草酸两溶液制备草酸亚铁晶体(溶解度较小)。该反应的化学方程式是________。
(2)焙烧草酸亚铁晶体:FeC2O4·2H2O Fe+2CO2↑+2H2O↑
【操作步骤】 I.草酸亚铁晶体的制备

 ①现有烧杯、玻璃棒、药匙、滤纸、托盘天平、FeSO4、草酸等实验用品,为配制上述两溶液,缺少的仪器有____。
②若配制的FeSO4溶液略呈黄色,可能的原因是____。
③检验草酸亚铁晶体是否洗净的方法是________。
Ⅱ.纳米铁粉的制备将一根长度约为12~14 cm的玻璃管在酒精喷灯上烧制成如下图所示形状,向其中加入黄色草酸亚铁晶体。再将管口部分加热拉细,然后在酒精喷灯上均匀加热。当草酸亚铁粉末受热完全变黑,立即将管口拉细的部分放在火焰烧熔封闭,这样便得到了高纯度的纳米铁粉。
①实验中分解产生CO2所起的作用是____。
②指导老师提醒同学们应准确把握玻璃管的烧熔封闭时间。你认为烧熔过早的后果是____;过晚的后果是___。
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用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·XH2O)。 有如下操作:
 已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)氧化剂A可选用___(填编号,下同)。
①Cl2 ②H2O2 ③HNO3 ④KMnO4
(2)要得到较纯的产品,试剂B可选用____。
①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(3)从滤液经过结晶得到氯化铜的方法是___(按实验先后顺序填编号)。
①过滤 ②冷却 ③蒸发浓缩 ④蒸发至于
(4)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水 CuCl2的质量为ng。
方案二:称取mg晶体、加入足量10%的氢氧化钠溶液、过滤、洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却、称量所得固体的质量为ng。
①方案一中灼烧CuCl2·xH2O得到无水CuCl2,应在___中进行(填仪器名称)。方案二中配制一定量10%的氢氧化钠溶液其操作步骤是计算、称量、____。
②试评价上述两种实验方案,其中可行的方案是___,另一种方案不可行的理由是___,若用方案二,计算得x=____(用含m、n的代数式表示)。
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下图(I)是实验室制取气体的一种发生装置。 
(1)若用上述装置制取O2,除了可选择二氧化锰和_________(物质名称)反应外, 还能选择一种物质和水反应,写出后一个反应的化学方程式____。
(2)用排空气法收集H2,可选择图(Ⅱ)中的甲装置,收集时气体应从____口 进气(填“a”或“b”)。
(3)实验室以KMnO4和浓盐酸为反应物,利用(I)、(Ⅱ)装置组合制取氯气,反应方程式如下:
___ KMnO4+____HCl=____KCl+____MnCl2+____Cl2+____H2O
①配平上述反应方程式(在空格里填上适合的计量系数),并标出电子转移的方 向和数目。
②组合装置乙中盛放氢氧化钠溶液,其作用为____, 发生反应的离子方程式为________。
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