Question

17．硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽能電池光電轉化的基礎材料．鋅還原四氯化硅是一種有著良好應用前景的制備硅的方法，該制備過程示意如下：

（1）硅元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族．
（2）已知反應Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質的量之比為2：1．寫出制造粗硅時的反應方程式3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑．SiC熔融時不導電，工業(yè)上常用作耐火和高溫爐的材料，由此推知，它屬于原子晶體．
（3）因為SiCl₄遇水劇烈水解生成SiO₂和一種酸，所以整個制備過程必須嚴格控制無水條件．在干燥Cl₂時，從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮，需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入到濃H₂SO₄中．冷卻的作用是使水蒸氣冷凝，減少進入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時降低放出的熱量．

Answer 1

分析 （1）硅是14號元素在周期表中處于第三周期，第ⅣA族元素；
（2）已知反應Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質的量之比為2：1，而制造粗硅是碳和二氧化硅反應制，根據(jù)信息可知反應方程式為：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑；SiC是原子晶體；
（3）使水蒸氣冷凝，減少進入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時降低放出的熱量．

解答 解：（1）硅是14號元素在周期表中處于第三周期，第ⅣA族元素，故答案為：三；ⅣA；
（2）已知反應Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質的量之比為2：1，而制造粗硅是碳和二氧化硅反應制，根據(jù)信息可知反應方程式為：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑，SiC是原子晶體；故答案為：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑；原子；
（3）將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入濃H₂SO₄中，可使水蒸氣冷凝，減少進入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時降低放出的熱量，
故答案為：使水蒸氣冷凝，減少進入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時降低放出的熱量．

點評 本題以硅的制備為載體，考查硅及其化合物的性質、氧化還原反應和濃硫酸的性質、對操作的分析評價等，基本屬于拼合型題目，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．