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 单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450-500°C),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

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相关信息如下:

a.四氯化硅遇水极易水解;

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;

c.有关物质的物理常数见下表:

物质

SiCl4

BCl3

AlCl3

FeCl3

PCl5

沸点/℃

57.7

12.8

 

熔点/℃

-70.0

-107.2

升华温度/℃

180

300

163

请回答下列问题:

   (1)写出装置A中发生反应的离子方程式                  

   (2)装置A中g管的作用是               ;装置C中的试剂是          ;装置E中的h瓶需要冷却理由是                 

   (3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是              (填写元素符号)。

   (4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,是铁元素还原成Fe2+ ,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是: 6ec8aac122bd4f6e

①滴定前是否要滴加指示剂?            (填“是”或“否”),请说明理由          

②某同学称取5.000g残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,试样溶液,用1.000×10-2mol· L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml,则残留物中铁元素的质量分数是            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

答案:
 (1)MnO2+4H++2Cl- ====Mu2++Cl2↑+2H2O    (2)平衡压强(连通、便于液体流下);浓H2SO4使SiCl4冷凝    (3)Al、D、Cl    (4)①零      KMnO4溶液自身可作指示剂 ②4.480%
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