以粗硅（含鐵、鋁等雜質(zhì)）為原料，工業(yè)上有以下兩種制備高純硅的工藝如圖1。已知：SiCl4沸點(diǎn)57.7℃，遇水強(qiáng)烈水解；SiHCl3沸點(diǎn)31.5℃，且能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，并在空氣中易自燃
（1）寫出制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為 SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑。
（2）粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,操作①采用的方法為 分餾（或蒸餾）分餾（或蒸餾）。
（3）實(shí)驗(yàn)室用如圖2裝置制備SiCl4（反應(yīng)溫度在400℃～500℃）
①裝置F的作用是 吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入廣口瓶吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入廣口瓶。實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先點(diǎn)燃（填“A”或“D”）裝置的酒精燈一段時(shí)間后再點(diǎn)燃另一酒精燈。
②寫出A裝置中的化學(xué)反應(yīng)方程式 MnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
（4）SiHCl3過量H2制備純硅的裝置如圖3（熱源及夾持裝置已略去）。
裝置B中的試劑是 濃硫酸濃硫酸（填名稱），裝置C中的燒瓶加熱的目的是 使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w。實(shí)驗(yàn)中先讓稀硫酸與鋅粒反應(yīng)一段時(shí)間后，再加熱C、D裝置的理由是 讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 SiHCl3+H2 高溫 Si+3HClSiHCl3+H2 高溫 Si+3HCl。
高溫
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】SiO2+2C Si+2CO↑；分餾（或蒸餾）；吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入廣口瓶；MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃硫酸；使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w；讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃；SiHCl3+H2 Si+3HCl
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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