Question

（16分）單晶硅是信息產業中重要的基礎材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅（含鐵、鋁、硫、磷等雜質），粗硅與氯氣反應生成四氯化硅（反應溫度450-500°C），四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。


相關信息如下：
a.四氯化硅遇水極易水解；
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物；
c.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）得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，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，是鐵元素還原成Fe²⁺，再用KMnO₄標準溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定，反應的離子方程式是：

①滴定前是否要滴加指示劑？           （填“是”或“否”），請說明理由          。
②某同學稱取5.000g殘留物，預處理后在容量瓶中配制成100ml溶液，移取25.00ml，試樣溶液，用1.000×10^-2mol· L^-1KMnO₄標準溶液滴定。達到滴定終點時，消耗標準溶液20.00ml,則殘留物中鐵元素的質量分數是           。

Answer 1

（1）MnO₂ + 4H^＋ + 2Cl^－Mn^2＋ + Cl₂↑ + 2H₂O
（2）平衡壓強     濃硫酸     使SiCl₄冷凝
（3）Al、P、Cl
（4）①否；     KMnO₄溶液自身可作指示劑；
②4.480%

略