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； ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HClSiHCl - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：同步题难度：来源：

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；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl₃：Si+3HCl

SiHCl₃+H₂；
③SiHCl₃与过量H₂在1000～1100℃反应制得纯硅。已知SiHCl₃能与H₂O剧烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl₃(沸点33.0℃)中含有少量SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点 - 84.7℃），提纯SiHCl₃的方法为_________________。
(3)用SiHCl₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如图所示（热源及夹持装置均已略去）：

①装置B中的试剂是_______，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________。
②装置D中发生反应的化学方程式为_____________________。
③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，控制好反应温度以及________。

答案

(1)SiO₂+2C

Si+2CO↑
(2)分馏
(3)①浓硫酸；使滴入烧瓶中的SiHCl₃汽化；②SiHCl₃+H₂

Si+3HCl；③排尽装置中的空气、保证气体的干燥

核心考点

试题【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； ②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HClSiHCl】；主要考察你对物质制备实验方案的设计等知识点的理解。[详细]

举一反三

蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如图

(1)蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg²⁺外，还含有的金属离子是____。
(2)进行I操作时，控制溶液pH=7～8（有关氢氧化物沉淀的pH见上表）Ca(OH)₂不能过量，若Ca(OH)₂过量可能会导致____溶解、____沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料，先向沉淀物A中加入____（填人物质的化学式），然后 ____（依次填写实验操作名称）。
(4)物质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是____（填写物质化学式）。
(5)现设计一个实验，确定产品aMgCO₃·bMg(OH)₂·cH₂O中a、b、c的值，请完善下列实验步骤（可用试剂：浓硫酸、碱石灰）：
①样品称量
②高温分解
③____
④____
⑤MgO称量
(6)18. 2g产品完全分解后，产生6.6gCO₂和8.0gMgO，由此可知，产品的化学式中：
a=____；b=____；c=___

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某化学兴趣小组用铁矿石（主要成分为Fe₂O₃，还有SiO₂、Al₂O₃等杂质）提取Fe₂O₃。操作过程如下：

(1)(I)和(Ⅱ)步骤中分离溶液和沉淀的操作名称是___，
(2)沉淀A中主要含有____，固体B是___；
(3)滤液Y中的阴离子除OH^-、Cl^-外，还有___；
(4)写出(Ⅱ)步骤中生成Fe(OH)₃的离子方程式____。

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聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，现用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁的过程如下：

(1)用98%的浓硫酸配制28%的稀硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有____。
A．玻璃棒
B．烧杯
C．烧瓶
D．容量瓶
(2)配平下面的离子方程式： ____Fe²⁺+___ClO₃^-+____H⁺==___Fe³⁺+____Cl^-+____ 当42.6 g NaClO₃参加反应时，转移电子数为____。
(3)聚合硫酸铁溶液中SO₄^2-与Fe³⁺的物质的量之比不是3:2。为了测定聚合硫酸铁中SO₄^2-与Fe³⁺的物质的量之比，应选择的试剂是____（填序号）。
A．NaOH
B．FeSO₄
C．BaCl₂
D．NaClO₃实验时需要测定的量是Fe₂O₃和___的质量（填化合物的化学式）。

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NaClO₂用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO₂的装置如下图所示：

(1)装置I控制温度在35~55℃，通入SO₂将NaClO₃还原为ClO₂（沸点：11℃），反应结束后通入适量的空气，其目的是____________________。
(2)装置Ⅱ中反应生成NaClO₂的化学方程式为_______________。反应后的溶液中阴离子除了OH^-外还可能含有的一种不含氯元素的阴离子是_______，检验该离子的方法是_______。
(3)已知在NaClO₂饱和溶液中，温度低于38℃时析出的晶体是NaClO₂·3H₂O，温度高于38℃时析出的晶体是NaClO₂，温度高于60℃时NaClO₂分解生成NaClO₃和NaCl。请补充从装置Ⅱ反应后的溶液中获得NaClO₂晶体的操作步骤：
①减压，55℃蒸发结晶；②___________；③__________；④__________；⑤得到成品。
(4)装置Ⅲ中试剂X为______________。

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某兴趣小组在实验室以铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜。制备方法如下：
方法一：
(1)浓硫酸试剂瓶上贴的标签是____________

(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol/L浓硫酸，放在试管中共热时，发现铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色固体，若将所得灰白色固体蒸干得到白色固体。甲同学为了验证其中白色固体的主要成分。设计了下列实验：
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象：_________________，
实验结论：所得白色固体的化学式为_______________。
(3)甲还观察到，加热时在试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是_________________ （用化学反应方程式表示）。
方法二：
(4)乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu+O₂

2CuO，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O。对比甲的方案，你认为乙同学设计的实验方案的优点是_______________。
方法三：
(5)丙同学取一铜片和稀硫酸于试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的化学方程式：______________。
方法四：
(6)请你再帮助该实验小组的同学设计一种只用铜和稀硫酸制取硫酸铜的方法，写出该方法中的化学反应方程式：_______________。

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