工業(yè)上用“三氯氫硅還原法”制備純硅的工業(yè)流程如圖：

（1）石英砂的主要成分是        （填化學(xué)式），在制備粗硅時(shí)焦炭的作用是        。

（2）制備三氯氫硅的反應(yīng)：

Si（s）+3HCl（g）SiHCl3（g）+H2（g）

伴隨的副反應(yīng)為：        

Si（s）+4HCl（g） SiCl4（g）+2H2（g）

已知SiHCl3和SiCl4常溫下均為液體，工業(yè)上分離SiHCl3和SiCl4的操作方法

為         ；

寫出SiHCl3（g）和HCl反應(yīng)生成SiCl4（g）和H2的熱化學(xué)方程式        。

（3）該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是        。

（4）實(shí)驗(yàn)室用SiHCl3與過(guò)量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下圖（熱源及夾持裝置略去）.已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。

①裝置B中的試劑是         （填名稱），裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是         。

②實(shí)驗(yàn)中先讓稀硫酸與鋅粒反應(yīng)一段時(shí)間后，再加熱C、D裝置的理由是        ，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為        。

 

（1） （1分）    還原劑（1分）

（2）蒸餾，（2分）   （2分）

（3）HCl和（2分）

（4）①濃硫酸，（1分）使進(jìn)入燒瓶的液態(tài)變?yōu)闅怏w。（1分）②讓排盡裝置中的空氣；（2分） （2分）

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

工業(yè)上用“三氯氫硅還原法”，提純粗硅的工藝流程如圖所示：

（1）三氯氫硅的制備原理：Si（s）+3HCl（g）?SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/mol
工業(yè)上為了加快SiHCl的生成速率而又不降低硅的轉(zhuǎn)化率，可以采用的方法是
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度；
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度；
．
（2）除上述反應(yīng)外，還伴隨著副反應(yīng)：Si（s）+4HCl（g）?SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol．已知：SiHCl、SiCl4常溫下均為液體．
①工業(yè)上分離SiHCl、SiCl4的操作方法為
蒸餾
蒸餾
．
②反應(yīng)SiHCl3（g）+HCl（g）?SiCl4（g）+H2（g）的△H=
-31
-31
kJ/mol．
（3）該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是
氯化氫、氫氣
氯化氫、氫氣
（填物質(zhì)名稱）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

我國(guó)目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用．其簡(jiǎn)化的工藝流程如圖所示：

反應(yīng)①：Si（粗）+3HCl（g） 
 553----573K 
.
 
SiHCl3（l）+H2（g）
反應(yīng)②：SiHCl3+H2 
 1373K 
.
 
 Si（純）+3HCl
（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）；△H=-210kJ?mol-1．伴隨的副反應(yīng)有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）；△H=-241kJ?mol-1．SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）；△H=
+31kJ?mol-1
+31kJ?mol-1
．
（2）假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素沒(méi)有損失，反應(yīng)①HCl中的利用率為75%，反應(yīng)②中和H2的利用率為80%．則在下一輪次的生產(chǎn)中，需補(bǔ)充投入HCl和H2的體積比是
4：1
4：1
．
（3）由于SiH4具有易提純的特點(diǎn)，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎI(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是
Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
；
整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
；
整個(gè)系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是
由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時(shí)容易發(fā)生爆炸
由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時(shí)容易發(fā)生爆炸
．
（4）若將硅棒與鐵棒用導(dǎo)線相連浸在氫氧化鈉溶液中構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：
Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O
Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O

（5）硅能用于合成硅橡膠，右圖是硅橡膠中的一種，其主要優(yōu)點(diǎn)是玻璃化溫度低，耐輻射性能好，則該硅橡膠的化學(xué)式為
（C24H18SiO2）n
（C24H18SiO2）n
．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

我國(guó)目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用．其簡(jiǎn)化的工藝流程如圖所示：

反應(yīng)①：Si（粗）+3HCl（g） 數(shù)學(xué)公式SiHCl3（l）+H2（g）
反應(yīng)②：SiHCl3+H2 數(shù)學(xué)公式 Si（純）+3HCl
（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）；△H=-210kJ?mol-1．伴隨的副反應(yīng)有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）；△H=-241kJ?mol-1．SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）；△H=______．
（2）假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素沒(méi)有損失，反應(yīng)①HCl中的利用率為75%，反應(yīng)②中和H2的利用率為80%．則在下一輪次的生產(chǎn)中，需補(bǔ)充投入HCl和H2的體積比是______．
（3）由于SiH4具有易提純的特點(diǎn)，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎI(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是______；
整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為_(kāi)_____；
整個(gè)系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是______．
（4）若將硅棒與鐵棒用導(dǎo)線相連浸在氫氧化鈉溶液中構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：______
（5）硅能用于合成硅橡膠，右圖是硅橡膠中的一種，其主要優(yōu)點(diǎn)是玻璃化溫度低，耐輻射性能好，則該硅橡膠的化學(xué)式為_(kāi)_____．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

工業(yè)上用“三氯氫硅還原法”，提純粗硅的工藝流程如圖所示：

（1）三氯氫硅的制備原理：Si（s）+3HCl（g）?SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/mol
工業(yè)上為了加快SiHCl的生成速率而又不降低硅的轉(zhuǎn)化率，可以采用的方法是______．
（2）除上述反應(yīng)外，還伴隨著副反應(yīng)：Si（s）+4HCl（g）?SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol．已知：SiHCl、SiCl4常溫下均為液體．
①工業(yè)上分離SiHCl、SiCl4的操作方法為_(kāi)_____．
②反應(yīng)SiHCl3（g）+HCl（g）?SiCl4（g）+H2（g）的△H=______kJ/mol．
（3）該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是______（填物質(zhì)名稱）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

工業(yè)上用“三氯氫硅還原法”，提純粗硅的工藝流程如圖所示：

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（1）三氯氫硅的制備原理：Si（s）+3HCl（g）?SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ/mol
工業(yè)上為了加快SiHCl的生成速率而又不降低硅的轉(zhuǎn)化率，可以采用的方法是______．
（2）除上述反應(yīng)外，還伴隨著副反應(yīng)：Si（s）+4HCl（g）?SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ/mol．已知：SiHCl、SiCl4常溫下均為液體．
①工業(yè)上分離SiHCl、SiCl4的操作方法為_(kāi)_____．
②反應(yīng)SiHCl3（g）+HCl（g）?SiCl4（g）+H2（g）的△H=______kJ/mol．
（3）該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是______（填物質(zhì)名稱）．

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