以粗硅（含鐵、鋁等雜質）為原料，工業(yè)上有以下兩種制備高純硅的工藝如圖1。已知：SiCl4沸點57.7℃，遇水強烈水解；SiHCl3沸點31.5℃，且能與H2O強烈反應，并在空氣中易自燃
（1）寫出制備粗硅的化學反應方程式為 SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑SiO2+2C 高溫 Si+2CO↑。
（2）粗硅與HCl反應完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,操作①采用的方法為 分餾（或蒸餾）分餾（或蒸餾）。
（3）實驗室用如圖2裝置制備SiCl4（反應溫度在400℃～500℃）
①裝置F的作用是 吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶。實驗開始應先點燃（填“A”或“D”）裝置的酒精燈一段時間后再點燃另一酒精燈。
②寫出A裝置中的化學反應方程式 MnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
（4）SiHCl3過量H2制備純硅的裝置如圖3（熱源及夾持裝置已略去）。
裝置B中的試劑是 濃硫酸濃硫酸（填名稱），裝置C中的燒瓶加熱的目的是 使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w。實驗中先讓稀硫酸與鋅粒反應一段時間后，再加熱C、D裝置的理由是 讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃，裝置D中發(fā)生反應的化學方程式為 SiHCl3+H2 高溫 Si+3HClSiHCl3+H2 高溫 Si+3HCl。
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【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】SiO2+2C Si+2CO↑；分餾（或蒸餾）；吸收尾氣Cl2，并防止空氣中的水蒸氣進入廣口瓶；MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；濃硫酸；使進入燒瓶的液態(tài)SiHCl3變?yōu)闅怏w；讓H2排盡裝置中的空氣，防止SiHCl3水解和自燃；SiHCl3+H2 Si+3HCl
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5