单质硅是信息产业中重要的基础材料．通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯
单质硅是信息产业中重要的基础材料．通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度为450℃～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅．以下是实验室制备四氯化硅的装置图：
相关信息如下：
①四氯化硅遇水极易水解
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物
③有关物质的物理常数见下表：
请回答下列问题：
（1）装置A中g管的作用是______；装置C中的试剂是______．
（2）甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ．但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你评价后填写下表．
（3）在上述（2）的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表达：______．
（4）SiCl4与H2反应的化学方程式为
相关信息如下：
①四氯化硅遇水极易水解
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物
③有关物质的物理常数见下表：
| 物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
| 熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
| 升华温 度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
（1）装置A中g管的作用是______；装置C中的试剂是______．
（2）甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ．但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你评价后填写下表．
| 方案 | 优点 | 缺点 |
| 甲 | ______ | ______ |
| 乙 | ______ | ______ |
（4）SiCl4与H2反应的化学方程式为
SiCl4+2H2
Si+4HCl
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SiCl4+2H2
Si+4HCl
．
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解题思路：（1）g管使分液漏斗与烧瓶连通，使浓盐酸顺利滴下；浓硫酸可干燥氯气；
（2）收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置；
（3）应避免空气中的水蒸气进入装置；
（4）氢气能与四氯化硅反应生成单质硅和氯化氢．
（2）收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置；
（3）应避免空气中的水蒸气进入装置；
（4）氢气能与四氯化硅反应生成单质硅和氯化氢．
（1）g管使分液漏斗与烧瓶连通，使浓盐酸顺利滴下．由信息知，四氯化硅与水反应，故需除去氯气中的水．B瓶装饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，C瓶装浓硫酸干燥氯气，
故答案为：平衡压强，使液体从分液漏斗中顺利流下；浓硫酸；
（2）四氯化硅在常温下易液化，如果收集产品的导管太细易堵塞导管；制取的四氯化硅需要冷凝；由于尾气中含有氯气，要设置尾气处理装置，四氯化硅易水解，要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置，故答案为：
方案 优点 缺点
甲 ①收集产品的导管粗，不会堵塞导管
②冷凝产品，减少产品损失 ①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解
②尾气没有处理，污染环境
乙 ①有尾气处理装置，注重环保
②避免空气中的水蒸气进入装置 ①产品易堵塞导管
②没有冷凝装置，产品易损失；
（3）应避免空气中的水蒸气进入装置，在装置Ⅰ的i处接干燥管j，故答案为：在装置Ⅰ的i处接干燥管j；
（4）氢气能与四氯化硅反应生成单质硅和氯化氢，反应方程式：SiCl4+2H2
高温
.
Si+4HCl，故答案为：SiCl4+2H2
高温
.
Si+4HCl．
点评：
本题考点： 硅和二氧化硅．
考点点评： 本题考查化学实验方案设计，题目难度中等，注意掌握实验原理．
1年前
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