Question

“中国芯”的发展离不开单品硅，四氯化硅是制备高纯硅的原料、某小组拟在实验室用下列装置模拟探究四氯化的制备和应用（夹持装置已省略）。

已知有关信息：

①Si＋3HClSiHCl₃＋H₂，Si＋2Cl₂SiCl₄

②SiCl₄遇水剧烈水解，SiCl₄的熔点、沸点分别为-70.0℃、57.7℃

请回答下列问题

(1)装浓盐酸的仪器名称是________________。

(2)写出A中发生反应的离子方程式________________。

(3)若拆去B装置，可能的后果是________________(写出一个即可)。

(4)有同学最初将E、F、G装置设计成图Ⅱ装置，图Ⅱ装置的主要缺点是________________。(写出一个即可)

(5)已知NH₄Cl在高温条件下易分解生成NH₃和HCl。利用SiCl₄和NH₃制备新型无机非金属材料(Si₃N₄)的装置如图III。写出该反应的化学方程式：________________利用尾气制备盐酸，宜选择下列装置中的________________(填字母)。

(6)取少量SiCl₄产品溶于足量蒸馏水中生成硅酸，该反应的化学方程式为________________。

Answer

分液漏斗 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl与Si反应生成SiHCl3或可能导致氢气与氯气发生爆炸 烧碱溶液中水蒸气进入产品收集瓶，SiCl4遇水剧烈水解 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl c SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl

【解析】

装置A利用高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，装置B中的饱和食盐水能除去氯气中的HCl杂质，球形干燥管中的无水氯化钙可干燥氯气，装置D中的纯硅与氯气反应生成四氯化硅，四氯化硅遇水剧烈反应，而四氯化硅的熔、沸点分别为-70.0℃、57.7℃，可采用冷凝回流的方法收集四氯化硅；G吸收空气中的水蒸气，以防止进入装置干扰实验。

(1)根据装置特点，装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗；

(2)A中浓盐酸与高锰酸钾反应生成二氯化锰、氯气和水，离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(3)装置B为除去氯气中的HCl杂质，若拆去B装置，HCl与Si反应生成SiHCl3，可能导致氢气与氯气发生爆炸；

(4)图Ⅱ装置中的烧碱溶液可能导致其中的水蒸气进入收集装置，导致SiCl4遇水剧烈水解；

(5)SiCl4和NH3加强热的条件下制备新型无机非金属材料(Si3N4)和HCl，方程式为3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl；HCl易溶于水，制取盐酸时，采用防倒吸装置，答案为c；

(6)SiCl4与水反应生成硅酸和HCl，化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl。