Question

15．光纖通訊是光導(dǎo)纖維傳送信號(hào)的一種通訊手段，合成光導(dǎo)纖維及氮化硅（一種無(wú)機(jī)涂層）的工藝流程如圖：

回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)I的化學(xué)方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，氧化劑為SiO₂（填化學(xué)式）．
（2）經(jīng)反應(yīng)II所得的四氯化硅粗品中所含的物質(zhì)如表：

組分名稱	SiCl4	SiHCl3	SiH2Cl2	HCl	BCl3	PCl3
質(zhì)量分?jǐn)?shù)	0.545	0.405	0.0462	0.0003	0.00193	0.00157
沸點(diǎn)/℃	57.6	31.8	8.2	-85	12.5	75.5

圖中“操作X”的名稱為精餾（或蒸餾）；PCl₃的電子式為．
（3）反應(yīng)III和IV中尾氣的用途為制取鹽酸；反應(yīng)IV的化學(xué)方程式為3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;1400℃\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．

Answer 1

分析 根據(jù)流程反應(yīng)I為焦炭和石英砂高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成Si和CO，反應(yīng)Ⅱ主要為Si與氯氣高溫反應(yīng)生成SiCl₄，根據(jù)所得的四氯化硅粗品中所含的物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，經(jīng)過(guò)精餾（或蒸餾）得到純SiCl₄，反應(yīng)Ⅲ為SiCl₄與氫氣、氧氣在1500℃時(shí)反應(yīng)生成SiO₂和HCl，反應(yīng)IV為SiCl₄與NH₃在1400℃時(shí)反應(yīng)生成Si₃N₄和HCl，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）根據(jù)以上分析，反應(yīng)I為焦炭和石英砂高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成Si和CO，方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，Si化合價(jià)降低，則氧化劑為SiO₂，
故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；SiO₂；
（2）根據(jù)所得的四氯化硅粗品中所含的物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，經(jīng)過(guò)蒸餾得到純SiCl₄，所以“操作X”的名稱為精餾（或蒸餾），PCl₃為共價(jià)化合物，則電子式為，故答案為：精餾（或蒸餾）；；
（3）反應(yīng)Ⅲ為SiCl₄與氫氣、氧氣在1500℃時(shí)反應(yīng)生成SiO₂和HCl，方程式為：SiCl₄+O₂+2H₂$\frac{\underline{\;1500℃\;}}{\;}$SiO₂+4HCl，反應(yīng)IV為SiCl₄與NH₃在1400℃時(shí)反應(yīng)生成Si₃N₄和HCl，方程式為：3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;1400℃\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl，所以反應(yīng)III和IV中尾氣HCl的用途為制取鹽酸，
故答案為：制取鹽酸；3SiCl₄+4NH₃$\frac{\underline{\;1400℃\;}}{\;}$Si₃N₄+12HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，為高考常�?jiàn)題型，難度中等，注意把握實(shí)驗(yàn)的基本原理和物質(zhì)的性質(zhì)．