20．晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)中的一種重要材料，可用于制芯片和太陽能電池等，．以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法．

已知：在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：Si（s）+3HCl（g）?SiHCl₃（g）+H₂（g）△H＜0
Ⅰ．反應(yīng)②、③均需要加熱，有如下兩個溫度區(qū)間分別供兩反應(yīng)選擇，你認(rèn)為反應(yīng)②應(yīng)選擇a
（填序號字母），原因是因反應(yīng)Si（s）+3HCl（g）?SiHCl₃（g）+H₂（g）△H＜0，溫度較低時反應(yīng)向正向進(jìn)行程度較大，有利于SiHCl₃的生成；
a.520～530K           b.1350～1360K
Ⅱ．現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上粗硅提純的過程，已知SiHCl₃遇水強(qiáng)烈水解，其他相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

物質(zhì)	SiCl4	SiHCl3	AlCl3	FeCl3
沸點(diǎn)/℃	57.7	33.0	-	315
升華溫度/℃	-	-	180	300

（1）現(xiàn)用如下裝置（如圖1）進(jìn)行模擬反應(yīng)②的過程．實(shí)驗(yàn)室制HCl的反應(yīng)原理為：
2NaCl（s）+H₂SO₄（濃） QUOTE 2HCl↑+Na₂SO₄

A中是HCl的發(fā)生裝置，你認(rèn)為應(yīng)選擇下列哪套裝置？d（填裝置的序號字母），裝置D中堿石灰的作用為吸收剩余HCl、防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置造成SiHCl₃的水解；
（2）已知液態(tài)粗品SiHCl₃中含有雜質(zhì)SiCl₄、AlCl₃、FeCl₃等，則流程中操作①為分餾（填操作名稱），下列不是該操作所需的儀器是（如圖2）bd（填裝置序號字母）；
a．冷凝管    b．圓底燒瓶  c．蒸餾燒瓶  d．分液漏斗   e．溫度計(jì)  f．接受器
（3）用SiHCl₃與H₂反應(yīng)制備純硅的裝置如圖3：
①按圖示組裝好儀器后，下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序?yàn)閐bacef（填步驟的序號字母），
a．打開甲裝置分液漏斗旋塞，滴加稀硫酸，反應(yīng)生成H₂；
b．向裝置中添加藥品；
c．打開丙裝置分液漏斗的旋塞，滴加SiHCl₃，并加熱相應(yīng)裝置；
d．檢查裝置氣密性；
e．停止向丙裝置滴加SiHCl₃，并停止加熱相應(yīng)裝置；
f．停止通H₂；
步驟c中需要加熱的裝置為丙、�。ㄌ钛b置序號“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）
②該套裝置的設(shè)計(jì)缺陷是無尾氣處理裝置．

19．硫酸銅溶液常用于農(nóng)業(yè)上制波爾多液．如圖1是用廢銅料（鐵、銅混合物）來生產(chǎn)硫酸銅的過程，請根據(jù)圖示回答下列問題．
（1）試劑X的化學(xué)式為H₂SO₄，操作①的名稱為過濾．
（2）甲同學(xué)認(rèn)為途徑Ⅰ比途徑Ⅱ更為合理，其理由是ad（填編號）
a．對環(huán)境污染少      b．反應(yīng)速率快
c．銅的利用率高      d．硫酸的利用率高
（3）實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸與銅反應(yīng)，采用圖2裝置制備并收集干燥的SO₂氣體．
①A裝置的名稱分液漏斗．
②連接上述儀器的正確順序是（填各接口處的字母）：a接d，e接b，c接g，f接h．
③反應(yīng)終止后，發(fā)現(xiàn)燒瓶中有黑色物質(zhì)出現(xiàn)，其中可能含有CuO、CuS等雜質(zhì)．已知硫化銅不與H⁺反應(yīng)，與足量稀硝酸反應(yīng)生成Cu²⁺、+6價的S和NO氣體，該反應(yīng)的離子方程式為3CuS+8H⁺+8NO₃^-=3Cu²⁺+3SO₄^2-+8NO↑+4H₂O．利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測黑色物質(zhì)中是否存在CuS．其方案為：將燒瓶中混合物加入到蒸餾水中，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中加入足量的稀硝酸，振蕩靜置，取上層清液少許于試管中，加入幾滴氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明黑色物質(zhì)中存在CuS（補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論）．
供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化鋇溶液、硝酸銀溶液

18．某化學(xué)活動小組用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液制取次氯酸鈉溶液，設(shè)計(jì)如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）電源中，a電極名稱是負(fù)極．
（2）反應(yīng)時，生成次氯酸鈉的離子方程式為Cl₂+2OH^-=ClO^-+Cl^-+H₂O．
該小組同學(xué)利用制得的次氯酸鈉溶液處理含氰廢水，并測定含氰廢水的處理百分率．利用圖2所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．連接下圖中各儀器，檢查氣密性，各裝置都裝好藥品．將CN^-的濃度為0.2000mol•L^-1的含氰廢水100mL與100mL NaClO溶液（過量）置于裝置1的錐形瓶中充分反應(yīng)．打開分液漏斗活塞，滴入100mL稀H₂SO₄，關(guān)閉活塞．
已知裝置1中發(fā)生的主要反應(yīng)依次為：
CN^-+ClO^-═CNO^-+Cl^-
2CNO^-+2H⁺+3C1O^-=N₂↑+2CO₂↑+3C1^-+H₂O
可能還有的反應(yīng)：Cl^-+ClO^-+H⁺=Cl₂+H₂O
（3）從左向右，各裝置的接口順序?yàn)閍-d-e-b-c-g-h-f
（4）裝置2中的NaOH溶液的作用是防止空氣中的CO₂被裝置3中的Ba（OH）₂溶液吸收
（5）裝置5的作用為除去CO₂中的Cl₂．
（6）反應(yīng)結(jié)束后，（從裝置2）緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖潜ＷC生成的CO₂全部被Ba（OH）₂ 溶液吸收
（7）若測得裝置3中Ba（OH）₂溶液增重0.7g，則含氰廢水被處理的百分率為0.795．

17．工業(yè)上可以利用菱鎂礦（主要成分為MgCO₃）制取MgSO₄•7H₂O，其流程如圖1：

（1）操作①的名稱為過濾；步驟②需要冷卻至30℃的原因是降低MgSO₄•7H₂O溶解度，使其析出；步驟③不使用更高溫度的原因是避免失去結(jié)晶水
（2）如果產(chǎn)品的純度不合格，可用如下過程提純：粗品 $→_{分離}^{水、加熱}$ 溶液 $→_{分離}^{冷卻}$ 純MgSO₄•7H₂O，這種提純方法的名稱為重結(jié)晶
（3）產(chǎn)品的純度嚴(yán)重依賴于菱鎂礦中MgCO₃的含量，實(shí)驗(yàn)室可采用如圖2裝置測定菱鎂礦中MgCO₃的含量．
①D中試劑最好選用稀硫酸
②通入的氣體A可以是a d（填字母代號）
a、H₂           b、空氣            c、水煤氣              d、N₂
③實(shí)驗(yàn)中需要測定的物理量有菱鎂礦樣品質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)前后E裝置質(zhì)量
④實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高的原因可能是E吸收了空氣中的水蒸汽或二氧化碳
⑤另有一種測定方法是：將菱鎂礦溶于稀鹽酸，加入過量氫氧化鈉溶液，通過測定氫氧化鎂沉淀的質(zhì)量計(jì)算純度．已知溶液中Mg²⁺（0.1mol/L）開始沉淀的pH為10，則要保證溶液中Mg²⁺完全沉淀，溶液的pH至少為12．

16．K₂CO₃有廣泛的用途．
（1）鉀肥草木灰中含有K₂CO₃、K₂SO₄、KCl等．將草木灰用水浸取，過濾、蒸發(fā)得濃縮液．
①該濃縮液呈堿性的原因用離子方程式表示為CO₃^2-+H₂O?HCO₃^-+OH^-，HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-．
②檢驗(yàn)該濃縮液中Cl^-所用的試劑有ABD．
A．AgNO₃溶液B．硝酸C．鹽酸
D．Ba（NO₃）₂溶液E．BaCl₂溶液
（2）工業(yè)上曾利用如下反應(yīng)生產(chǎn)碳酸鉀：K₂SO₄+C+CaCO₃→K₂CO₃+X+CO₂↑（未配平），已知X為兩種元素組成的化合物，則X的化學(xué)式為CaS；反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1：2．
（3）離子膜電解-炭化法是目前生產(chǎn)碳酸鉀的常用的方法．
第一步：精制KCl溶液粗KCl中含有Ca²⁺、Mg²⁺等離子，按以下流程精制：

已知：加入K₂CO₃后，溶液中部分Mg²⁺轉(zhuǎn)化為MgCO₃沉淀．
K_sp[Mg（OH）₂]=5.6×10^-12，K_sp（CaCO₃）=2.8×10^-9，K_sp（MgCO₃）=6.8×10^-6．
①操作Ⅰ的名稱是過濾．
②當(dāng)加入KOH后，溶液中n（CO₃^2-）增大，主要原因是K_sp[Mg（OH）₂]比K_sp[MgCO₃]小，加入KOH后，MgCO₃轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂而導(dǎo)致n（CO₃^2-）增大（或其他合理答案，如：MgCO₃（s）?Mg²⁺（aq）+CO₃^2-（aq），加入KOH，Mg²⁺與OH^-結(jié)合生成更難溶的Mg（OH）₂，使平衡正移，n（CO₃^2-）增大）．
第二步：電解精制后的KCl溶液制取KOH，其它產(chǎn)物制取鹽酸．
第三步：將KOH與CO₂反應(yīng)轉(zhuǎn)化為KHCO₃，再將KHCO₃分解得到產(chǎn)品．
③離子膜電解-炭化法的整個過程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)有鹽酸、CO₂．

15．實(shí)驗(yàn)室采用MgCl₂、AlCl₃的混合溶液與過量氨水反應(yīng)制備MgAl₂O₄，主要流程如圖1

（1）為使Mg²⁺、A1 ³⁺同時生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入B（填“A”或“B”），再滴加另一反應(yīng)物．
（2）如圖2所示，過濾操作中的一處錯誤是漏斗下端尖嘴未緊貼燒杯內(nèi)壁．
（3）判斷流程中沉淀是否洗凈所采取的方法是取少量最后一次洗滌液，加入AgNO₃溶液（或磷酸酸化的AgNO₃溶液），若生成白色沉淀，則說明沒有洗滌干凈；若沒有沉淀生成，則說明已經(jīng)洗滌干凈．
（4）高溫焙燒時，用于盛放固體的儀器名稱是坩堝．
（5）無水AlCl₃（183°C升華）遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備：

裝置 B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是除去HCl．F中試劑的作用是吸收水蒸氣．用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為堿石灰（或NaOH與CaO混合物）．

14．乙二酸（H₂C₂O₄）俗名草酸，可用于除銹、織物漂白等．一種制備草酸的簡要流程如圖：

完成下列填空：
（1）步驟I生成甲酸鈉、步驟Ⅱ加熱放出H₂，寫出操作Ⅱ的化學(xué)反應(yīng)方程式．2HCOONa$\stackrel{△}{→}$Na₂C₂O₄+H₂↑
（2）步驟Ⅱ和 V都是過濾，濾渣分別為CaC₂O₄和CaSO₄．寫出試劑a和試劑b的化學(xué)式．
試劑aCa（OH）₂    試劑bH₂SO₄
（3）將草酸溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥等操作，最終獲得草酸晶體．
（4）H₂C₂O₄加熱分解的產(chǎn)物為CO₂、CO、H₂O．用純凈的草酸晶體不能證明有H₂O生成，原因是草酸晶體中含有水．
（5）草酸晶體的純度測定：稱取草酸晶體0.250g置于燒杯中，并加一定量水溶解．將硫酸酸化的0.0400mol/L KMnO₄溶液置于酸式滴定管中，滴定過程中生成CO₂和MnSO₄．終點(diǎn)時消耗KMnO₄溶液25.00mL．則H₂C₂O₄的含量為50.4%%．
（6）在滴定時，向草酸溶液中勻速滴入酸性KMnO₄溶液，溶液的褪色速度總是先慢后快．推測上述現(xiàn)象與Mn²⁺離子有關(guān)．原因是生成的Mn²⁺對此反應(yīng)起催化劑的作用．

13．氫化鋰（LiH）在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒．某活動小組準(zhǔn)備使用下列裝置制備LiH固體．

甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下：
（1）儀器的組裝連接：上述儀器裝置接口的連接順序?yàn)閑接a，b接f，g接d，加入藥品前首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢驗(yàn)裝置氣密性（不必寫出具體的操作方法）；其中裝置B的作用是除去H₂中的H₂O和HCl．
（2）添加藥品：用鑷子從試劑瓶中取出一定量金屬鋰（固體石蠟密封），然后在甲苯中浸洗數(shù)次，該操作的目的是除去鋰表面的石蠟，然后快速把鋰放入到石英管中．
（3）通入一段時間氫氣后加熱石英管，在加熱D處的石英管之前，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是收集c處排出的氣體并檢驗(yàn)H₂純度．
（4）加熱一段時間后停止加熱，繼續(xù)通氫氣冷卻，然后取出LiH，裝入氮封的瓶里，保存于暗處．采取上述操作的目的是為了避免LiH與空氣中的水蒸氣接觸而發(fā)生危險．（反應(yīng)方程式：LiH+H₂O=LiOH+H₂↑），分析該反應(yīng)原理，完成LiH與無水乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式LiH+CH₃CH₂OH=CH₃CH₂OLi+H₂↑．
（5）準(zhǔn)確稱量制得的產(chǎn)品0.174g，在一定條件下與足量水反應(yīng)后，共收集到氣體470.4mL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則產(chǎn)品中LiH與Li的物質(zhì)的量之比為10：1．

12．某化學(xué)課外小組用如圖裝置制取溴苯．
先向分液漏斗中加入苯和液溴，再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A（A下端活塞關(guān)閉）中．
（1）寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式C₆H₆+Br₂$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C₆H₅Br+HBr． 
（2）觀察到A中的現(xiàn)象是反應(yīng)液微沸有紅棕色氣體充滿A容器．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，打開A下端的活塞，讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，目的是除去溶于溴苯中的溴，便于觀察溴苯的顏色，寫出有關(guān)的化學(xué)方程式Br₂+2NaOH═NaBr+NaBrO+H₂O．
（4）C中盛放CCl₄的作用是除去溴化氫氣體中的溴蒸氣．能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)，而不是加成反應(yīng)，可向試管D中加入AgNO₃溶液，若產(chǎn)生淡黃色沉淀，則能證明．另一種驗(yàn)證的方法是向試管D中加入石蕊試液，現(xiàn)象是溶液變紅色．

11．S₂Cl₂是工業(yè)常用的硫化劑，廣泛應(yīng)用于石油化工．實(shí)驗(yàn)室制備S₂Cl₂的方法有兩種：
①CS₂+3Cl₂ $\stackrel{95～100℃}{→}$ CCl₄+S₂Cl₂；  ②2S+Cl₂$\stackrel{50～60℃}{→}$S₂Cl₂．
已知S₂Cl₂不穩(wěn)定，在水中易發(fā)生歧化反應(yīng)（一部分硫元素化合價升高，一部分硫元素化合價降低）反應(yīng)設(shè)計(jì)的幾種物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如表：

物質(zhì)	S	CS2	CCl4	S2Cl2
沸點(diǎn)/℃	445	47	77	137
熔點(diǎn)/℃	113	一109	一23	-77

實(shí)驗(yàn)室利用如下裝置制備S₂Cl₂（部分夾持儀器已略去），回答下列問題：
（1）寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）D中冷凝管起到導(dǎo)氣和冷凝雙重作用，冷卻水進(jìn)水口是a（填“a”或“b”）下列均為中學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)．也可以采用類似D裝置的冷凝方式的有I、Ⅱ、Ⅲ（填序號）
Ⅰ．石油分餾Ⅱ．制取溴苯Ⅲ．制取乙酸乙酯Ⅳ．制備氨氣
（3）A部分儀器裝配時，放好鐵架臺后，應(yīng)先固定酒精燈（填儀器名稱），整套裝置裝配完畢后，應(yīng)先進(jìn)行氣密性檢查，再添加試劑．實(shí)驗(yàn)完畢，A中不再產(chǎn)生氯氣時，可拆除裝置．拆除時，最先的操作應(yīng)當(dāng)是將E中長導(dǎo)管移開液面．
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，若缺少C裝置，則發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品渾濁不清，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可用化學(xué)方程式表示為2S₂Cl₂+2H₂O=3S↓+SO₂↑+4HCl↑．實(shí)驗(yàn)完畢，當(dāng)把剩余濃鹽酸倒入E燒杯中與吸收了尾氣的氫氧化鈉溶液混合時，發(fā)現(xiàn)有少量黃綠色刺激性氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是：ClO^-+2H⁺+Cl^-=Cl₂↑+H₂O（用離子方程式表示）．
（5）反應(yīng)結(jié)束后從錐形瓶內(nèi)混合物中分離出產(chǎn)品的方法是蒸餾，分離產(chǎn)品必需的主要玻璃儀器有蒸餾燒瓶；溫度計(jì)（填兩種儀器名稱）．