用碳在高溫下還原二氧化硅制粗硅（含Fe、Al、B、P等雜質），粗硅與氯氣反應生成四氯化硅反應溫度450～500℃），四氯化硅經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。
已知：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生成相應的氯化物；
③有關物質的物理常數見表：
| 物質 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸點/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 31.5 | - |
| 熔點/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
| 升華溫度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O
△
MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O
。 △
（2）裝置A中g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F的作用是 防止水蒸氣進入h使四氯化硅水解
防止水蒸氣進入h使四氯化硅水解
。（3）常用強堿溶液吸收尾氣，反應的離子方程式為
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
。（4）裝置E中h瓶收集到的粗產物可通過精餾（類似多次蒸餾）得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除Fe元素外可能還含有的元素是P、
Al
Al
、Cl
Cl
（元素符號）。（5）為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預處理，使鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應的離子方程式是
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；平衡壓強，使液體順利流出并防止漏氣；濃硫酸；防止水蒸氣進入h使四氯化硅水解；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；Al；Cl；5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：3引用：1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Fe2O3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）根據下表數據：
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 -
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Fe2O3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）根據下表數據：
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 -
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Fe2O3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）根據下表數據：
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難度：0.5