(2009?浙江)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料.通常用炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450~500℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅.以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖.
相關(guān)信息如下:①四氯化硅遇水極易水解;
②硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物;
③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:
物質(zhì) |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸點/℃ |
57.7 |
12.8 |
- |
315 |
- |
熔點/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
- |
- |
- |
升華溫度/℃ |
- |
- |
180 |
300 |
162 |
請回答下列問題:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
MnO
2+4H
++2Cl
-Mn
2++Cl
2↑+2H
2O
MnO
2+4H
++2Cl
-Mn
2++Cl
2↑+2H
2O
.
(2)裝置A中g(shù)管的作用是
平衡壓強,使液體順利流出并防止漏氣
平衡壓強,使液體順利流出并防止漏氣
;裝置C中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
;
裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是
產(chǎn)物SiCl4沸點低,需要冷凝收集
產(chǎn)物SiCl4沸點低,需要冷凝收集
.
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是
Al、P、Cl
Al、P、Cl
(填寫元素符號).
(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,使鐵元素還原成Fe
2+,再用KMnO
4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:5Fe
2++MnO
4-+8H
+=5Fe
3++Mn
2++4H
2O
①滴定前是否要滴加指示劑?
否
否
(填“是”或“否”),請說明理由
KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點
KMnO4溶液的紫紅色可指示反應(yīng)終點
.
②某同學(xué)稱取5.000g殘留物后,經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100mL溶液,移取25.00mL試樣溶液,用1.000×10
-2 mol/LKMnO
4標準溶液滴定.達到滴定終點時,消耗標準溶液20.00mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是
4.480%
4.480%
.