單晶硅是信息產業中重要的基礎材料。通常用炭在高温下還原二氧化硅製得粗硅(含鐵、鋁、硼、*等雜質)，粗硅與*氣反...

問題詳情：

單晶硅是信息產業中重要的基礎材料。通常用炭在高温下還原二氧化硅製得粗硅(含鐵、鋁、硼、*等雜質)，粗硅與*氣反應生成四*化硅（反應温度450~500℃），四*化硅經提純後用*氣還原可得高純硅。以下是實驗室製備四*化硅的裝置示意圖。

相關信息如下：

①四*化硅遇水極易水解；

②硼、鋁、鐵、*在高温下均能與*氣直接反應生成相應的*化物；

③有關物質的物理常數見下表：

請回答下列問題：

（1）寫出裝置A中發生反應的離子方程式                                          。

（2）裝置A中g管的作用是                           ；裝置C中的試劑是         ；

裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是                                            。

（3）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*化硅，精餾後的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質元素是                  （填寫元素符號）。

（4）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**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

①滴定前是否要滴加指示劑？     （填“是”或“否”），請説明理由                   

                                      。

②某同學稱取5.000g殘留物後，經預處理後在容量瓶中配製成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用1.000×10－2 mol/L KMnO4標準溶液滴定。達到滴定終點時，消耗標準溶液20.00 mL，則殘留物中鐵元素的質量分數是           。

【回答】

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl—Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；

（2）平衡壓強，使液體順利流出並防止漏氣；濃硫*；產物SiCl4沸點低，需要冷凝收集；

（3）Al、P、Cl；

（4）①否；KMnO4溶液的紫紅*可指示反應終點；②4.480%；

知識點：電離平衡單元測試

題型：實驗,探究題