Question

【題目】高溫下，粗硅與純凈的氯氣反應，生成四氯化硅（SiCl4），再用氫氣還原四氯化硅得到高純硅。某實驗小組在實驗室制備并收集四氯化硅，裝置示意圖如下：

（查閱資料）四氯化硅極易與水反應，其熔點為-70.0℃，沸點為57.7℃。

回答下列問題：

（1）①裝置A用于制備氯氣，應選用下列哪個裝置___________（填序號）。

②裝置A中反應的離子方程式為____________________________________。

（2）裝置B中X試劑是_________（填名稱）。

（3）裝置E中冰水混合物的作用是______________________________________。

（4）某同學為了測定四氯化硅的純度，取所得四氯化硅樣品mg，用氫氣在高溫下還原，得到高純硅ng，則樣品中四氯化硅的純度是___________。

Answer 1

【答案】Ⅱ MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 飽和氯化鈉溶液 使四氯化硅冷凝 ×100%

【解析】

高溫下，粗硅與純凈的氯氣反應，生成四氯化硅（SiCl4），再用氫氣還原四氯化硅得到高純硅，四氯化硅極易與水反應，裝置A中是氯氣的發生裝置，生成的氯氣通過裝置B中X為飽和食鹽水除去氯化氫氣體，通過裝置C中的濃硫酸除去水蒸氣，得到干燥純凈的氯氣進入D中和粗硅反應生成四氯化硅，進入裝置E冰水冷卻得到純凈的四氯化硅，四氯化硅極易與水反應，裝置F是防止空氣中的水蒸氣進入裝置E中，

（1）①實驗室是利用濃鹽酸和二氧化錳加熱反應生成氣體，屬于固體+液體氣體，裝置A用于制備氯氣，應選用裝置Ⅱ，故答案為：Ⅱ。

②A中反應是濃鹽酸和二氧化錳加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

（2）氯氣中含氯化氫和水蒸氣，氯化氫用飽和食鹽水除去，水蒸氣用濃硫酸除去，裝置B中X試劑是（填名稱）飽和食鹽水，故答案為：飽和氯化鈉溶液。

（3）四氯化硅熔點為-70.0℃，裝置E中冰水混合物的作用是使四氯化硅冷凝，故答案為：使四氯化硅冷凝。

（4）取所得四氯化硅樣品mg，用氫氣在高溫下還原，得到高純硅ng，硅物質的量n（Si）==mol，硅元素守恒得到則樣品中四氯化硅的純度==×100%，故答案為：×100%。