(14分)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中的烧瓶需要水浴加热,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
(15分)某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程脱除燃煤尾气中的SO2,同时制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(1)上述流程中多次涉及到过滤操作,实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、 、 ;其中玻璃棒的作用是 。
(2)用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+,其原理是 。
(3)已知Ksp(CuS)=8.4×10-45,Ksp(NiS)=1.4×10-24;在除铜镍的过程中,当Ni2+恰好完全沉淀 (此时溶液中c(Ni2+)=1.0×10-5mol/L),溶液中Cu2+的浓度是 mol/L。
(4)工业上采用电解K2MnO4水溶液的方法来生产KMnO4,其中惰性电极作阳极,铁作阴极,请写出阳极的电极反应式 。
(5)下列各组试剂中,能准确测定一定体积燃煤尾气中SO2含量的是_________。(填编号)
a.NaOH溶液、酚酞试液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c.碘水、淀粉溶液 d.氨水、酚酞试液
(6)除杂后得到的MnSO4溶液可以通过 制得硫酸锰晶体。(MnSO4•H2O,相对分子质量为169)
a.过滤
b.蒸发浓缩
c.冷却结晶
d.灼烧
e.干燥
(7)已知废气中SO2浓度为8.4 g/m3,软锰矿浆对SO2的吸收率可达90%,则处理1000 m3燃煤尾气,可得到硫酸锰晶体质量为 kg(结果保留3位有效数字)。
有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-(忽略水的电离),其中Cl-、Br-、I-的个数比为2∶3∶4,向该溶液中通入氯气使溶液中Cl-和Br-的个数比为3∶1,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余Fe2+的物质的量之比为:
A.7∶1 B.7∶2 C.7∶3 D.7∶4
下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是
A.等pH的氨水、KOH溶液、Ba(OH)2溶液中:c(NH4+)=c(K+)=c(Ba2+)
B.将10 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴滴加到10 mL 0.1 mol·L-1盐酸中:c(Na+)>c(Cl-)>c(HCO3-)>c(CO32-)
C.向NH4HCO3溶液中滴加NaOH溶液至pH=7:c(NH4+)+c(Na+)= c(HCO3-)+c(CO32-)
D.0.2 mol·L-1的某一元弱酸HA溶液和0.1 mol·L-1NaOH溶液等体积混合后的溶液:2c(OH-)+c(A-)=2c(H+)+c(HA)
有机物A的分子式为C6H12O3,一定条件下,A与碳酸氢钠、钠均能产生气体,且生成的气体体积比(同温同压)为1:1,则A的结构最多有
A.33种 B.31种 C.28种 D.19种
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.用图1所示装置除去HCl中含有的少量Cl2
B.用图2所示装置蒸发FeCl3溶液制备无水FeCl3
C.用图3所示装置可以完成“喷泉”实验
D.用图4所示装置制取并收集干燥纯净的NH3