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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:SiO2+2C 高温 Si+2CO↑。
②粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4:Si+2Cl2 △ SiCl4。
③SiCl4被过量的H2在1 000~1 100℃时还原制得纯硅:SiCl4+2H2 △ Si+4HCl。
某同学从资料中查知:SiCl4的熔点为-7O℃,沸点为57.6℃,且在潮湿的空气中能发生水解反应。该同学设计了如下制取纯硅的实验装置(热源及夹持装置已略去)。请回答下列问题:
(1)使SiCl4从装置B中逸出与H2充分混合,应采取的措施是对装置B水浴加热对装置B水浴加热。
(2)装置C不能采用普通玻璃管的原因是在1000-1100℃时普通玻璃管会软化在1000-1100℃时普通玻璃管会软化,石英的化学式是SiO2SiO2。
(3)如果从装置A中快速向装置B中通入气体,可能观察到的现象是B中液面上方产生少量白雾,液体中有少量白色胶状物生成B中液面上方产生少量白雾,液体中有少量白色胶状物生成。
(4)为防止空气污染,含有SiCl4的尾气要通入盛有NaOHNaOH溶液的烧杯中,反应的化学方程式为SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2OSiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O。
(5)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,还应对该装置进行的改进是在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶(或盛有碱石灰的干燥管)。在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶(或盛有碱石灰的干燥管)。。
高温
△
△
【答案】对装置B水浴加热;在1000-1100℃时普通玻璃管会软化;SiO2;B中液面上方产生少量白雾,液体中有少量白色胶状物生成;NaOH;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶(或盛有碱石灰的干燥管)。
【解答】
【点评】
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发布:2024/11/30 8:0:1组卷:46引用:1难度:0.5