题目

题型：不详难度：来源：

（16分）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450-500°C），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。


相关信息如下：
a.四氯化硅遇水极易水解；
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表：

请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式                  。
（2）装置A中g管的作用是              ；装置C中的试剂是         ；装置E中的h瓶需要冷却理由是                 。
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是             （填写元素符号）。
（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，是铁元素还原成Fe²⁺，再用KMnO₄标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：

①滴定前是否要滴加指示剂？           （填“是”或“否”），请说明理由          。
②某同学称取5.000g残留物，预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，试样溶液，用1.000×10^-2mol· L^-1KMnO₄标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是           。

答案

（1）MnO₂ + 4H^＋ + 2Cl^－Mn^2＋ + Cl₂↑ + 2H₂O
（2）平衡压强     浓硫酸     使SiCl₄冷凝
（3）Al、P、Cl
（4）①否；     KMnO₄溶液自身可作指示剂；
②4.480%

解析

略