Question

13．四氯化硅是粗硅精煉中的中間產(chǎn)物：熔點(diǎn)-70℃，沸點(diǎn)57.6℃，在潮濕空氣中水解生成硅酸和氯化氫．某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里通過如圖所示裝置制取少量四氯化硅：

（1）如何檢驗(yàn)如圖氣體發(fā)生裝置的氣密性：堵住導(dǎo)管出口，打開分液漏斗活塞，向分液漏斗中注入蒸餾水，過一會，如果分液漏斗中液面不再下降，則氣密性良好；
（2）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）A裝置中玻璃實(shí)驗(yàn)儀器名稱為（寫出兩種即可）：分液漏斗和圓底燒瓶；
（4）B中的液體為：飽和食鹽水，F(xiàn)中堿石灰的作用為：①吸收多余氯氣②防止空氣中水蒸氣從末端進(jìn)入D中
（5）先加熱圖中哪個裝置：A原因：利用A所產(chǎn)生的氯氣排盡裝置中的空氣等，防止硅與空氣反應(yīng)若實(shí)驗(yàn)中用12mol•L-1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應(yīng)，生成Cl₂的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是：隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸會變稀，稀鹽酸不和二氧化錳反應(yīng)．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變稀后反應(yīng)就會停止，由于氯氣中有氯化氫和水雜質(zhì)，所以用飽和食鹽水和濃硫酸除雜，要先除氯化氫后除水，除雜后的氯氣與硅反應(yīng)生成四氯化硅，未反應(yīng)的氯氣有毒，所以用堿石灰吸收尾氣，同時堿石灰還可以防止空氣中的水分進(jìn)入裝置與四氯化硅反應(yīng)，由于空氣中的水分與四氯化硅會反應(yīng)，所以在反應(yīng)的開始用氯氣將裝置中的空氣排盡，據(jù)此答題．

解答 解：本實(shí)驗(yàn)用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變稀后反應(yīng)就會停止，由于氯氣中有氯化氫和水雜質(zhì)，所以用飽和食鹽水和濃硫酸除雜，要先除氯化氫后除水，除雜后的氯氣與硅反應(yīng)生成四氯化硅，未反應(yīng)的氯氣有毒，所以用堿石灰吸收尾氣，同時堿石灰還可以防止空氣中的水分進(jìn)入裝置與四氯化硅反應(yīng)，由于空氣中的水分與四氯化硅會反應(yīng)，所以在反應(yīng)的開始用氯氣將裝置中的空氣排盡，
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，檢驗(yàn)裝置的氣密性的方法是堵住導(dǎo)管出口，打開分液漏斗活塞，向分液漏斗中注入蒸餾水，過一會，如果分液漏斗中液面不再下降，則氣密性良好，
故答案為：堵住導(dǎo)管出口，打開分液漏斗活塞，向分液漏斗中注入蒸餾水，過一會，如果分液漏斗中液面不再下降，則氣密性良好；
（2）A裝置中是濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，A裝置中玻璃實(shí)驗(yàn)儀器有分液漏斗、圓底燒瓶、酒精燈，
故答案為：分液漏斗；圓底燒瓶；
（4）根據(jù)上面的分析可知，B中的液體為飽和食鹽水，F(xiàn)中堿石灰的作用為①吸收多余氯氣，②防止空氣中水蒸氣從末端進(jìn)入D中，
故答案為：飽和食鹽水；吸收多余氯氣；防止空氣中水蒸氣從末端進(jìn)入D中；
（5）由于實(shí)驗(yàn)中要先將裝置中的空氣排盡，防止硅與空氣反應(yīng)，所以先加熱圖中A裝置，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸會變稀，稀鹽酸不和二氧化錳反應(yīng)，所以若實(shí)驗(yàn)中用12mol•L-1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應(yīng)，生成Cl₂的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，
故答案為：A；利用A所產(chǎn)生的氯氣排盡裝置中的空氣等，防止硅與空氣反應(yīng)；隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸會變稀，稀鹽酸不和二氧化錳反應(yīng)．

點(diǎn)評 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，綜合了氯氣的制法、除雜、尾氣吸收等實(shí)驗(yàn)知識，注意把握制備原理及實(shí)驗(yàn)流程中的反應(yīng)、物質(zhì)的性質(zhì)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．