2024届高三化学一轮复习 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

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 高考考什么? 高考需掌握基础知识 1、 实验基本功---气体的制备 （一）实验制备反应原理 1.固固加热 制气装置 气 体 收集方法 反应原理 O2 NH3 2. 固液、固固 制气装置 气体 收集方法 反应原理 CO2 H2S H2 O2 C2H2 NO SO2 NH3 NO2 3. 固液加热、液液加热 制气装置 气体 收集方式 反应原理 C2H4 NH3 Cl2 HCl （2） 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chlorine(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 。 （3） 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 2、 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： 物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 — 315 — 熔点/℃ -70.0 — — — 升华温度/℃ — 180 300 162 【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】 3、 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____