以粗硅（含铁、铝等杂质）为原料，工业上有以下两种制备高纯硅的工艺如图1。已知：SiCl4沸点57.7℃，遇水强烈水解；SiHCl3沸点31.5℃，且能与H2O强烈反应，并在空气中易自燃
（1）写出制备粗硅的化学反应方程式为 SiO2+2C 高温 Si+2CO↑SiO2+2C 高温 Si+2CO↑。
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,操作①采用的方法为 分馏（或蒸馏）分馏（或蒸馏）。
（3）实验室用如图2装置制备SiCl4（反应温度在400℃～500℃）
①装置F的作用是 吸收尾气Cl2，并防止空气中的水蒸气进入广口瓶吸收尾气Cl2，并防止空气中的水蒸气进入广口瓶。实验开始应先点燃（填“A”或“D”）装置的酒精灯一段时间后再点燃另一酒精灯。
②写出A装置中的化学反应方程式 MnO2+4HCl（浓） △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl（浓） △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
（4）SiHCl3过量H2制备纯硅的装置如图3（热源及夹持装置已略去）。
装置B中的试剂是 浓硫酸浓硫酸（填名称），装置C中的烧瓶加热的目的是 使进入烧瓶的液态SiHCl3变为气体使进入烧瓶的液态SiHCl3变为气体。实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的理由是 让H2排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃让H2排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃，装置D中发生反应的化学方程式为 SiHCl3+H2 高温 Si+3HClSiHCl3+H2 高温 Si+3HCl。
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【考点】制备实验方案的设计．
【答案】SiO2+2C Si+2CO↑；分馏（或蒸馏）；吸收尾气Cl2，并防止空气中的水蒸气进入广口瓶；MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O；浓硫酸；使进入烧瓶的液态SiHCl3变为气体；让H2排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃；SiHCl3+H2 Si+3HCl
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：35引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
