(1)工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1 600~1 800 ℃生成粗硅的化学方程式为____________________。
(2)在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl 等,粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式为_____________________________________________________。
(3)有关物质的熔、沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________________;SiHCl3极易水解且生成某种可燃性气体,其完全水解的产物为____________________。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
熔点/°C | 1 410 | -70.4 | -126.5 | -122 | -118 | -114.2 | -185 |
沸点/°C | 2 355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
(4)还原炉中发生的化学反应方程式为:__________________________。
(5)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外,还有______________________。
6.(2019·重庆南开中学高三月考)砷及其化合物从古至今都有重要的用途,砷的化合物可作为颜料和药物。
Ⅰ.可通过下列方法制备粗砷:
(1)写出反应1的化学反应方程式:_______________________________________________;
当反应消耗1 mol FeAsS时(其中Fe为+3),转移电子的数目为__________。
(2)砷有三种同分异构体。其中一种同分异构体的蒸汽密度是同温同压下氢气密度的150倍,且分子中每个原子都达到了8e-稳定结构,则分子的结构简式为____________________。
Ⅱ.超纯砷是一种重要的半导体材料。可通过下列方法进一步提纯:
→→
(3)氯化得到AsCl3和硫、锑的氯化物,利用它们沸点的差异,可用________进行分离。
(4)因H2不与As反应,故“H2还原”步骤中不会损耗As。制备AsH3较好的方法是在低温下,在乙醚溶剂中用LiAlH4还原AsCl3,用化学方程式来表示该制备原理
________________________________________________________________________。
(5)KMnO4为滴定常用的氧化剂,其浓度需要在配制好之后进行标定,可用基准纯As2O3标定KMnO4溶液。步骤如下:
①称取0.198 g As2O3溶于适量碱,全部转化为Na3AsO3;
②在酸性条件下,与20.0 mL KMnO4溶液恰好完全反应,Na3AsO3转化为H3AsO4,该KMnO4溶液的物质的量浓度为__________________。
(6)取1 mL CCl4于试管中,滴入10滴碘水,有机层呈紫色,再滴入碱性的Na3AsO3溶液(无色,足量),边滴边振荡,充分反应,静置后上层溶液仍为无色,下层为颜色变浅。请写出离子反应方程式:___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
7.(2020·重庆调研)磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车,其正极是通过将磷酸铁锂(LiFePO4)、导电剂、黏结剂和乙炔黑等按比例混合,再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下:
已知:①常温下,Ksp[Fe(OH)3]=10-39;
②Li2CO3的溶解度:0 ℃为1.54 g;100 ℃为0.72 g。
请回答:
(1)“沉铁”时,溶液的pH与金属元素的沉淀百分率(ω)的关系如表:
pH | 3.5 | 5 | 6.5 | 8 | 10 | 12 |
ω(Fe)/% | 66.5 | 79.2 | 88.5 | 97.2 | 97.4 | 98.1 |
ω(Li)/% | 0.9 | 1.3 | 1.9 | 2.4 | 4.5 | 8.0 |
则该过程应调节pH=________,其原因为____________________;假设该过程在常温下进行,则此时溶液中c(Fe3+)=________________。
(2)“沉锂”时,所得Li2CO3应选择________(填“冷水”或“热水”)进行洗涤,判断Li2CO3已洗涤干净的操作和现象为_________________________________________________。