高考化学一轮复习 四氯化硅的制备之旅以气体为载体的物质制备类实验模型构建及应用 学案

这是一份高考化学一轮复习 四氯化硅的制备之旅以气体为载体的物质制备类实验模型构建及应用 学案，共5页。

高考考什么?
高考需掌握基础知识
实验基本功---气体的制备
（一）实验制备反应原理
1.固固加热
固液、固固
固液加热、液液加热
氯气的实验制法
1．【2021广东17题节选】含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。1810年，戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlrine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
SO2的制备及性质验证
2．【2020佛一模17题节选】实验室制备并探究其性质及应用的方案如下。回答下列问题：
(1)制备(部分固定装置略)

①制备二氧化硫可以选择装置 (填大写字母)，其反应的化学方程式为 。
②利用图中装置收集一瓶干燥的，其连接顺序：发生装置 (按气流方向，填小写字母)。
(四)气体制备实验小结
物质的制备---以四氯化硅制备为例
例：单晶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、硫、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度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示意图。查阅相关资料获悉：
a.四氯化硅遇水极易水解；
b.铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
c.有关物质的物理常数见下表：
【思考】
思考1. A-F每个装置的作用是什么？g的作用是什么？
思考2.根据题目给出两个特性。物质制备实验要求产率高，纯度高，安全环保等，而这些特性的发生，对物质制备造成什么影响？
思考3. 请大家讨论有哪些防水解的措施？
思考4.FeCl3易升华，容易易堵塞，请大家思考哪个位置容易堵塞，堵塞后有什么现象？如何处理？
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式 。
（2）装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；装置E中的h瓶需要冷却理由是 。
【气体参与物质制备实验思维模型】
真题演练
1．【2020年山东17题节选】六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：
(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是 ；一段时间后，加热管式炉，改通H2，对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为 ，证明WO3已被完全还原的现象是 。
(2)WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通Cl2；⑥……。碱石灰的作用是 ；操作④是 ，目的是 。
四、总结（同学们你们学到了什么？）
五、巩固练习
1.（2023年全国乙卷26题节选）元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题：
（1）将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先_______，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查_______。依次点燃煤气灯_______，进行实验。
（2）O2的作用有____ ___。
CuO的作用是_____ __(举1例，用化学方程式表示)。
（3）c和d中的试剂分别是_______、_______(填标号)。c和d中的试剂不可调换，理由是_______。
A．CaCl2 B．NaCl C．碱石灰(CaO+NaOH) D．Na2SO3
（4）Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后，应进行操作：___ ____，取下c和d管称重。
2.（2023年山东高考18题节选） 三氯甲硅烷（SiHCl3）是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点为31.8℃，熔点为-126.5℃，易水解。实验室根据反应Si+3HCl=SiHCl3+H2，利用如下装置制备SiHCl3粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
制备SiHCl3时进行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(ⅲ)通入HCl，一段时间后接通冷凝装置，加热开始反应。操作(ⅰ)为__ ___；判断制备反应结束的实验现象是__ ___。图示装置存在的两处缺陷是____ _。
3.（2023年湖南高考15题节选）金属Ni对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性显著提高。
已知：
雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
② 邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：
步骤1：雷尼Ni的制备
步骤2：邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。
回答下列问题：
（1）操作(a)中，反应的离子方程式是 。
（5）仪器M的名称是_______。
（6）反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是____ ___。
（7）如果将三颈瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致的后果是___ ____。制气装置
气 体
收集方法
反应原理
O2
NH3
制气装置
气体
收集方法
反应原理
CO2
H2S
H2
O2
C2H2
NO
SO2
NH3
NO2
制气装置
气体
收集方式
反应原理
C2H4
NH3
Cl2
HCl
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
—
315
—
熔点/℃
-70.0
—
—
—
升华温度/℃
—
180
300
162