Question

【題目】加熱條件下，硅單質和HCl反應生成SiHCl3是粗硅提純的重要步驟。某小組設計如圖所示裝置完成上述轉化（夾持裝置略去）。

已知：SiHCl3的沸點為33.0°C，易溶于有機溶劑，能與水劇烈反應，在空氣中易被氧化，CCl4的沸點為76.8°C。請回答：

（1）儀器a的名稱為 ；導管g的作用為 ；

（2）裝置A中，濃硫酸體現的性質為 ；實驗時，需先打開分液漏斗活塞，一段時間后，在點燃C處酒精燈，理由是 ；

（3）裝置C中發生反應的化學方程式為 ；

（4）裝置D中所得的液態混合物的分離方法為 。（填操作名稱）

（5）反應后的氣體通過裝置F中的NaOH溶液后，對逸出氣體的處理方法為 ；

（6）SiHCl3在潮濕的空氣中被氧化，生成一種氧化物和一種無氧酸，該反應的化學方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）蒸餾燒瓶，平衡壓強，使濃硫酸容易滴加；

（2）吸水性，排盡裝置中的空氣，避免SiHCl3與空氣中的水蒸氣反應和被O2氧化；

（3）Si+3HClSiHCl3+H2；（4）蒸餾；

（5）點燃；（6）2SiHCl3+O2+2H2O═2SiO2+6HCl。

【解析】

試題分析：（1）裝置a帶有支管，因此是蒸餾燒瓶，導管B的作用是平衡壓強，使濃硫酸容易滴加；（2）濃硫酸遇水放出大量的熱，使氯化氫揮發，因此利用濃硫酸的吸水性，SiHCl3在空氣中容易被氧化，因此先通一段時間的氯化氫，排除裝置中的空氣，避免與氧氣發生反應；（3）裝置C是制備SiHCl3，因此根據投入物質，發生的反應是Si+3HCl SiHCl3+H2；（4）根據SiHCl3易溶于有機溶劑，裝置D中液體是SiHCl3的四氯化碳溶液，因此采用蒸餾的方法進行分離；（5）根據裝置C中發生的反應，產生氫氣，氫氣是可燃性氣體，通過點燃的方法除去；（6）在潮濕的空氣中，說明有水參加反應，被氧化，說明氧氣參加反應，生成一種氧化物，此氧化物是SiO2，無氧酸是HCl，因此化學反應方程式為2SiHCl3+O2+2H2O═2SiO2+6HCl。