Question

2．工業(yè)生產(chǎn)粗硅的反應有：
SiO₂+2C$\frac{\underline{\;3273K\;}}{\;}$Si（粗）+2CO↑；SiO₂+3C $\frac{\underline{\;3273K\;}}{\;}$SiC+2CO↑．
（1）若產(chǎn)品中粗硅與碳化硅的質(zhì)量之比為28：40，則參加反應的C和SiO₂的質(zhì)量比為1：2．
（2）粗硅進一步制備純硅的原理如下：
Si （粗）+2Cl₂（氣體）$\frac{\underline{\;723～773K\;}}{\;}$SiCl₄（液體）；   SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;1373K～1453K\;}}{\;}$Si （純）+4HCl．
若上述反應中Si（粗）和SiCl₄的利用率均為80%，制粗硅時有10%的SiO₂轉(zhuǎn)化為SiC，則生產(chǎn)25.2噸純硅需含SiO₂ 75%的石英砂（雜質(zhì)不參與反應）125噸．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)方程式中碳和二氧化硅、硅、碳化硅之間的關系式計算；
（2）根據(jù)石英砂和硅之間關系式計算；

解答 解：（1）設硅、碳化硅的物質(zhì)的量都是xmol，根據(jù)方程式知，生成xmol硅、xmol碳化硅需要的二氧化硅的物質(zhì)的量是2xmol、碳的物質(zhì)的量是5xmol，所以參加反應的 C 和 SiO₂ 的質(zhì)量比=（5x×12）g：（2x×60）g=1：2，
故答案為：1：2；
（2）設需要生產(chǎn)25.2噸純硅需純度為75%石英砂的質(zhì)量為m，則：
                 SiO₂～SiCl₄～Si（純）
                 60                  28
 m×75%×（1-10%）×80%×80%    25.2t  
$\frac{m×75%×（1-10%）×80%×80%}{25.2t}=\frac{60}{28}$
解得m=125t
答案：（1）1：2；         （2）125．

點評 本題考查物質(zhì)的量的有關計算，明確物質(zhì)之間的關系是解本題關鍵，難度不大．