晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：

①高溫下用炭原還二氧化硅制得粗硅．

②粗硅與干燥的Cl2反應(yīng)制得SiCl4：Si＋2Cl2SiCl4

③SiCl4被過量H2在1000℃—1100℃時還原制得純硅．

某同學(xué)從資料中查知：SiCl4熔點為－70℃，沸點57.6℃，在潮濕的空氣中能發(fā)生水解反應(yīng)．該同學(xué)設(shè)計了以下制取純硅的實驗裝置(熱源及夾持裝置略去)．

請回答下列問題：

(1)

為使SiCl4從裝置B中逸出與H2充分混合，應(yīng)采取的措施是：________．

(2)

裝置C不能采用普通玻璃管的原因是________，石英的化學(xué)式是________．

(3)

如果從A中直接快速向B中通入氣體，可能觀察到的現(xiàn)象是________．

(4)

為防止空氣污染，含有SiCl4的尾氣要通入盛有________溶液的燒杯中，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________．

(5)

為保證制備純硅實驗的成功，英才操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度，還應(yīng)對該裝置進(jìn)行的改進(jìn)是：________．

答案：
解析：

(1)

[解題思路]本題主要考查制取純硅過程中H2還原SiCl4的實驗，解題過程中要充分利用題干所給信息，去考慮裝置的設(shè)計、優(yōu)化所應(yīng)采取的措施．如SiCl4沸點低(57.6)，故要使其逸出燒瓶與H2反應(yīng)，則需對燒瓶B進(jìn)行水浴加熱，，由于H2還原SiCl4的實驗是在某些方面1000—1100℃的高溫下進(jìn)行的，在此溫度下普通玻璃管會軟化，故需用石英玻璃管，由SiCl4易水解生成硅酸和氯化氫，不難想到尾氣應(yīng)通入NaOH溶液中；而H2從A逸出時會帶出水蒸氣，使B中SiCl4發(fā)生水解影響實驗，所以可以想到應(yīng)在A、B之間加一個干燥裝置

對裝置B水浴加熱

(2)

在1000—1100℃時普通玻璃管會軟化,SiO2

(3)

B中液面上方產(chǎn)生少量白色煙霧，液體中有少量白色皎狀物生成

(4)

NaOH,SiCl4＋6NaOH＝Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O

(5)

在裝置A與B之間連接一盛有濃硫酸的洗氣瓶(或盛有堿石灰的干燥管)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力．
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層．
①請寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式
1S22S22P63S23P63d84s2
1S22S22P63S23P63d84s2
．
②NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiO
＞
＞
（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金屬都能與CO反應(yīng)形成配合物，F(xiàn)e（CO）5常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）5晶體屬于
分子晶體
分子晶體
（填晶體類型）；配位體是
CO
CO
．
（2）金屬酞菁配合物在硅太陽能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如下圖，請在下圖中用箭頭表示出配位鍵．
（3）CO與N2互為等電子體．CO的總鍵能大于N2的總鍵能，但CO比N2容易參加化學(xué)反應(yīng)．根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N2活潑的原因是
反應(yīng)中，CO中首先斷裂的那個π鍵的鍵能比N2的小很多，所以CO更容易發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)中，CO中首先斷裂的那個π鍵的鍵能比N2的小很多，所以CO更容易發(fā)生反應(yīng)
．
A-B A=B A≡B
CO 鍵能（kJ?mol-1） 357.7 798.9 1071.9
鍵能差值（kJ?mol-1） 441.2  273
N2 鍵能（kJ?mol-1） 154.8 418.3 941.7
鍵能差值（kJ?mol-1） 263.6  523.3
（4）CO與N2分子中都包含
1
1
個σ鍵、
2
2
個π鍵．

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年河北省高三上學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷 題型：選擇題

甲、乙、丙是三種常見單質(zhì)，X、Y、Z是常見化合物，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知甲是短周期金屬單質(zhì)，乙、丙是短周期非金屬單質(zhì)，X、Y、Z中只有一種是離子晶體。下列說法不正確的是

A．X是具有極性鍵的非極性分子       B．Z是水煤氣的主要成分之一

C．甲和X的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)           D．丙是生產(chǎn)硅的重要原料

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2011年福建省福州三中高考化學(xué)練習(xí)試卷（解析版） 題型：解答題

能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力．
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球為吸收劑的太陽能吸熱涂層．
①請寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式______．
②NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiO______（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金屬都能與CO反應(yīng)形成配合物，F(xiàn)e（CO）5常溫下呈液態(tài)，熔點為-20.5℃，沸點為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）5晶體屬于______（填晶體類型）；配位體是______．
（2）金屬酞菁配合物在硅太陽能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如下圖，請在下圖中用箭頭表示出配位鍵．
（3）CO與N2互為等電子體．CO的總鍵能大于N2的總鍵能，但CO比N2容易參加化學(xué)反應(yīng)．根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N2活潑的原因是______．
A-BA=BA≡B
CO鍵能357.7798.91071.9
鍵能差值441.2  273
N2鍵能154.8418.3941.7
鍵能差值263.6  523.3
（4）CO與N2分子中都包含______個σ鍵、______個π鍵．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

甲、乙、丙是三種常見單質(zhì)，X、Y、Z是常見化合物，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知甲是短周期金屬單質(zhì)，乙、丙是短周期非金屬單質(zhì)，X、Y、Z中只有一種是離子晶體。下列說法不正確的是

A．X是具有極性鍵的非極性分子       B．Z是水煤氣的主要成分之一

C．甲和X的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)          D．丙是生產(chǎn)硅的重要原料

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆河北省三河一中高三上學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷 題型：單選題

甲、乙、丙是三種常見單質(zhì)，X、Y、Z是常見化合物，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知甲是短周期金屬單質(zhì)，乙、丙是短周期非金屬單質(zhì)，X、Y、Z中只有一種是離子晶體。下列說法不正確的是

A．X是具有極性鍵的非極性分子B．Z是水煤氣的主要成分之一
C．甲和X的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．丙是生產(chǎn)硅的重要原料

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