青石棉(crocidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2

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青石棉(crocidolite)是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一，青石棉的化学式为Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂，青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO，下列说法中正确的是(　　)。

A．青石棉是一种易燃品，且易溶于水

B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为：Na₂O·3FeO·Fe₂O₃·8SiO₂·H₂O

C．1 mol Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂与足量的硝酸作用，至少需消耗8.5 L 2 mol·L^－1 HNO₃溶液

D．1 mol Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂与足量氢氟酸作用，至少需消耗7 L 2 mol·L^－1 HF溶液

答案

解析

青石棉既不能燃烧，也不溶于水；将Na₂Fe₅Si₈O₂₂(OH)₂改写成氧化物的形式，即为Na₂O·3FeO·Fe₂O₃·8SiO₂·H₂O，其中的Na₂O、FeO、Fe₂O₃、SiO₂均能与氢氟酸发生复分解反应，而Na₂O、Fe₂O₃可与硝酸发生复分解反应，FeO与硝酸发生氧化还原反应：3FeO＋10HNO₃=3Fe(NO₃)₃＋NO↑＋5H₂O，SiO₂与硝酸不反应，根据1 mol青石棉中各氧化物与HF、NHO₃反应的情况及反应时的物质的量之比可判断C、D错误。

举一反三

如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。
供选试剂：A盐酸；B烧碱溶液；C氧气；D水；ECO₂；F不用其他试剂
供选操作：①加热；②加热熔融；③过滤；④结晶

含杂质的物质	所加试剂	主要操作
(1)SiO₂(NaHCO₃)
(2)SiO₂(CaCO₃)
(3)SiO₂(Si)
(4)NaCl(SiO₂)

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已知A、B、C、D、E、F、G、H可以发生如下图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G为同一主族元素的单质，B、C、H在通常情况下为气体，化合物C是一种形成酸雨的大气污染物。

请填空：
(1)写出E的两种用途           、           。
(2)反应②的离子方程式为                               。
(3)反应③的化学方程式是                               。
(4)反应④的离子方程式是                               。
(5)写出一个由A生成H的置换反应方程式：                               。

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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高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅，同时得到一种可燃性气体；
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl₃(Si＋3HCl

SiHCl₃＋H₂)；
③SiHCl₃与过量的H₂在1 100～1 200 ℃的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl₃能与水剧烈反应，在空气中易自燃。
请回答：
(1)第一步制取粗硅的化学反应方程式为。
(2)粗硅与HCl气体反应完全后，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)实验室用SiHCl₃与过量的H₂反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去)：

①装置B中的试剂是      ，装置C中的烧杯需要加热，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是                               。
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                               。

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某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后发现，一氧化碳的制备可利用甲酸和浓硫酸共热到60～80 ℃发生脱水反应制取：
HCOOH

CO↑＋H₂O
请根据以下各图帮他们组装成一套相对合理的实验装置图(某些装置可重复使用)。

回答以下问题：
(1)合理实验装置的连接顺序是(写小写字母) 。
(2)在反应时一定要先通一会一氧化碳气体，然后再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是。

A．因为一般反应从左到右进行

B．排除体系内的空气，使反应过程更安全

C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO

D．此反应加热时间长有利于产生CO

(3)请说出你所选择的第一个NaOH洗气瓶的作用是                                  。
(4)在观察到硬质玻璃管中的物质由       色完全变为       色时停止加热，然后继续           ，原因是防止铁被氧化。
(5)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为                           。
(6)该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集起来，收集的气体前后有几瓶，分别按收集的先后顺序编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体           ，编号最先和最后的集气瓶中气体       ，原因是                    。

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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450～500℃），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：①四氯化硅遇水极易水解；②SiCl₄沸点为57.7℃，熔点为－70.0℃。请回答：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式                                          。
（2）装置C中的试剂是             ；装置F的作用是                            ；
装置E中的h瓶需要冷却的理由是                                            。
（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，精馏后的残留物中含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe²^＋,再用KMnO₄标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①反应的离子方程式：                                                       。
②滴定前是否要滴加指示剂？    （填“是”或“否”），请说明理由                  。
③滴定前检验Fe³^＋是否被完全还原的实验操作是                                 。

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