Question

【題目】SiCl4是一種常見的煙霧劑，已知SiCl4的沸點為57.6℃，易揮發和水解。實驗室用硅粉與氯氣反應制備SiCl4的裝置如圖所示(夾持裝置略去)。

回答下列問題：

（1）裝置①中用儀器a代替分液漏斗，其優點是__________________；連接的具支試管b的作用是_____________；氯酸鉀與濃鹽酸反應的化學方程式為______________________。

（2）實驗開始時，先滴入濃鹽酸，一段時間后再點燃④中的酒精噴燈，其目的是_____________。

（3）裝置⑤的燒杯中用冰水混合物的作用是____________________ 。

（4）某同學認為整套裝置中有不足之處，在實驗中裝置⑤的試管中可能會出現白霧，其原因是______________________ (用化學方程式表示)。請你提出改進的措施：_________________。

Answer 1

【答案】 平衡內外壓強，便于液體順利滴下 防止倒吸(或作安全瓶) KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O 用氯氣將裝置中的空氣排盡，防止Si與O2反應生成SiO2 冷凝SiCl4，并與Cl2分離 SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl (或SiCl4+4H2O= H4SiO4+4HCl) 在⑤和⑥之間連一個盛有濃硫酸的洗氣瓶(或裝有無水氯化鈣/堿石灰/P2O5的干燥管)

【解析】（1）.裝置①中儀器a上下有連通管，可以起到平衡內外壓強，使液體順利滴下；具支試管b可以作安全瓶，防止倒吸；氯酸鉀與濃鹽酸反應制取氯氣，根據得失電子守恒和原子守恒配平得到的化學方程式為：KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O，故答案是：平衡內外壓強，便于液體順利滴下；防止倒吸(或作安全瓶)；KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O；

（2）.實驗開始時，若先點燃④中的酒精噴燈，則在加熱時硅和裝置內空氣中的氧氣反應生成二氧化硅，先滴入濃鹽酸，生成的氯氣可以將裝置中的空氣趕出，防止硅和空氣中的氧氣反應，故答案為：用氯氣將裝置中的空氣排盡，防止Si與O2反應生成SiO2；

（3）.根據題目信息可知，SiCl4的沸點為57.6℃，易揮發，所以用冰水混合物可以將SiCl4冷凝，并與Cl2分離，故答案為：冷凝SiCl4，并與Cl2分離；

（4）.根據題目信息可知，SiCl4易水解，而收集裝置⑤和尾氣處理裝置⑥之間沒有連一個干燥裝置以除去可能混入的水蒸氣，若裝置⑤中混有水蒸氣，則SiCl4發生水解：SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl，生成的HCl遇水形成白霧；改進的措施是：在⑤和⑥之間連一個盛有濃硫酸的洗氣瓶(或裝有無水氯化鈣/堿石灰/P2O5的干燥管)，故答案為：SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl (或SiCl4+4H2O= H4SiO4+4HCl)；在⑤和⑥之間連一個盛有濃硫酸的洗氣瓶(或裝有無水氯化鈣/堿石灰/P2O5的干燥管)。