(10分)晶体硅是一种重要的非金属材料。请写出晶体硅的二种用途:______、______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H
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(10分)晶体硅是一种重要的非金属材料。请写出晶体硅的二种用途:______、______ 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(常温下为液态,易挥发) ③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅。 已知:Ⅰ.SiHCl3水解会生成两种气态产物,请写出其水解的化学方程式:___________。 Ⅱ.SiHCl3在空气中自燃。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)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设计鉴定产品硅中是否含少量Fe单质的方法:_________________________________。 |
答案
计算机芯片、太阳能电池。(2分) SiHCl3+3H2O===H2SiO3+H2↑+3HCl↑(2分) (1)①SiO2+2CSi+2CO↑(1分) (2)①浓H2SO4,(1分) 使SiHCl3气化,(1分) ②D石英管的内壁附有灰黑色晶体,(1分) SiHCl3+H2Si+3HCl,(1分) ③先通一段时间H2,将装置中的空气排尽,(1分) ④取少量产品于试管中加盐酸溶解,再滴加氯水和KSCN(aq),若出现红色说明含Fe,若不出现红色说明不含Fe。(2分) |
解析
晶体硅的二种只要用途是计算机芯片、太阳能电池;SiHCl3水解会生成两种气态产物,则根据原子守恒可知,气体是氯化氢和氢气,所以方程式为SiHCl3+3H2O===H2SiO3+H2↑+3HCl↑。 (1)焦炭在高温下还原二氧化硅制取粗硅,方程式为SiO2+2CSi+2CO↑。 (2)①由于SiHCl3易水解,所以必须干燥氢气,即B中试剂是浓硫酸;由于SiHCl3是液态,因此加热的目的是使SiHCl3气化。 ②在D中氢气还原SiHCl3生成单质硅,所以D中现象是石英管的内壁附有灰黑色晶体,方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl。 ③由于高温下氢气及硅都能和空气中的氧气反应,而装置中含有空气,所以应先通一段时间H2,将装置中的空气排尽。 ④铁是活泼的金属,能和酸反应,而硅和一般的酸是不反应的,所以正确的方法是取少量产品于试管中加盐酸溶解,再滴加氯水和KSCN(aq),若出现红色说明含Fe,若不出现红色说明不含Fe。 |
举一反三
下列物质的制备操作,可以达到实验目的是( )A.向氯化铁溶液中不断加入氢氧化钠溶液制备氢氧化铁胶体 | B.用铜粉和硫粉混合加热制备硫化铜 | C.用铁做阳极电解硫酸钠溶液可以制得氢氧化亚铁 | D.向铝盐溶液中不断滴入过量烧碱溶液制备Al(OH)3 |
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已知NH3难溶于CCl4,如下图所示,下列装置中,不宜用于吸收氨气的是 ( ) |
下列装置中,可用于实验室制取氨气的是 A B C D |
(7分)某同学为了验证氢气还原氧化铜的反应产物,设计了如下图所示的实验装置。
(1)写出编号仪器的名称: ①________,②________。 (2)浓硫酸的作用是_________________________________________________。 (3)本实验需要加热的装置为________(填字母编号)。 (4)写出装置C、D中可观察到的现象:C________,D________。 (5)D中反应每生成1个水分子,转移的电子数为________。 |
(14分)根据下列装置图回答问题(装置图用符号表示):
(1)双氧水(H2O2)是无色液体,可发生如下化学反应:。反应中MnO2的作用是________。在实验室利用此反应制取氧气时,应选用的气体发生装置是________,简述检查本装置气密性的方法:______________________________________________。 (2)KClO3在MnO2作催化剂时,加热也可以制得氧气。应选用的气体发生装置是________。 (3)为了验证MnO2在KClO3分解过程中起到了催化剂作用,我们要把反应后的产物分离,提取出MnO2并验证其的确是催化剂。分离出MnO2的操作有________、________、洗涤、烘干、称量。为证明MnO2是催化剂,还需要知道的一个数据是____________________。 |
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