Question

12．“太陽(yáng)能光伏發(fā)電”能有效推行“低碳經(jīng)濟(jì)”的發(fā)展，其最關(guān)鍵的材料是高純硅（Si）．三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法．生產(chǎn)流程示意
圖如下：
已知：石英砂的主要成分是SiO₂，其純度為80%．
（1）請(qǐng)完成三氯甲硅烷（SiHCl₃）和H₂反應(yīng)的化學(xué)方程式SiHCl₃+H₂═Si+3HCl．
（2）用300t石英砂，理論上最多可制得高純硅（Si）為112t．

Answer 1

分析 （1）化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變，原子的種類(lèi)、總個(gè)數(shù)不變．
（2）由二氧化硅的質(zhì)量根據(jù)化學(xué)方程式可以計(jì)算出生成硅的質(zhì)量即可．

解答 解：（1）由反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，反應(yīng)前后硅原子都是1個(gè)，反應(yīng)前氫原子和氯原子都是3個(gè)，因此反應(yīng)后應(yīng)該生成3個(gè)氯化氫分子，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiHCl₃+H₂=Si+3HCl．
（3）根據(jù)生產(chǎn)流程及硅元素的守恒，可得關(guān)系式SiO₂～Si
設(shè)理論上最多可制得高純硅質(zhì)量為x
          SiO₂～Si
          60       28
300t×80%     x
$\frac{60}{300t×80%}=\frac{28}{x}$
x=112t
答：理論上最多可制得高純硅質(zhì)量為112t．
故答案為：（1）3HCl；（2）112．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于根據(jù)質(zhì)量守恒推斷化學(xué)式，再根據(jù)化學(xué)方程式的基本計(jì)算，解答時(shí)要注意化學(xué)方程式的完整性以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性．