Question

【題目】粗硅中含有鐵和錫（Sn）等雜質，粗硅與氯氣反應可生成SiCl4，SiCl4經提純后用氫氣還原可得高純硅。實驗室用下列裝置模擬制備SiCl4。已知：SiCl4的熔點是-70℃，沸點是57.6℃，易與水反應；Sn Cl4的熔點是-33℃，沸點是114℃

回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是_______；裝置A燒瓶中發生反應的離子方程式是____________。

（2）裝置C中盛放的試劑是_____________，作用是___________________；玻璃管b的作用是_______________________。

（3）裝置E的燒杯中盛放冰水的目的是______________________。

（4）裝置F中堿石灰的作用是____________________________。

（5）裝置E燒瓶中得到的SiCl4中溶有少量的雜質FeCl3和SiCl4，可以通過___________方法提純。

Answer 1

【答案】分液漏斗 MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑ 濃硫酸 干燥氯氣 調節裝置內外壓強平衡 冷凝并收集SiCl4 吸收多余的Cl2，防止外界水蒸氣進入E的燒瓶中 蒸餾

【解析】

制備四氯化硅的原料為Cl2和Si。A裝置為Cl2的制備裝置，B、C裝置為除雜裝置。先用B除去HCl，再用C（濃H2SO4）除去H2O蒸氣。Cl2通入粗硅中反應，用冷水將產生SiCl4冷凝即可，以此解答。

（1）依據儀器a形狀可知a為：分液漏斗；裝置A燒瓶中二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下生成氯氣，方程式為：MnO2+ 4H＋+2Cl－Mn2＋+2H2O+ Cl2↑；

（2）生成的氯氣中混有水蒸氣，需要通過濃硫酸除去，裝置C中盛放的試劑是濃硫酸；作用是干燥氯氣；玻璃管b的作用是調節裝置內外壓強平衡；

（3）D中氯氣和粗硅反應生成SiCl4氣體，裝置E放在冰水中可以冷凝并收集SiCl4；

（4）氯氣有毒需要除去多余的氯氣，同時也要避免空氣中的水蒸氣進入裝置中，則裝置F中堿石灰的作用是吸收多余的Cl2，防止外界水蒸氣進入E的燒瓶中；

（5）已知：SiCl4的熔點是-70℃，沸點是57.6℃，易與水反應；SnCl4的熔點是-33℃，沸點是114℃，三種沸點差別很大，可以用蒸餾的方法進行提純。