题目内容
晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HCl
SiHCl3＋H2；
③SiHCl3与过量H2在1000～1100°C反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①制备粗硅的化学方程式为__________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0°C)中含有少量SiCl4(沸点57.6°C)和HCl(沸点84.7°C)，提纯SiHCl3的方法为__________________________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：
①装置B中的试剂是________，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是__________________。
②装置D中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及______________________________。
(1)SiO2＋2C
Si＋2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
②SiHCl3＋H2
Si＋3HCl ③排尽装置中的空气
【解析】(1)由所给信息高温下用炭还原二氧化硅制得粗硅，可写出反应方程式SiO2＋2CSi＋2CO↑。
(2)根据题中所给混合物中各沸点，SiHCl3沸点最低，可采用分馏(或蒸馏)的方法，将SiHCl3分离出来。
(3)SiHCl3能与水剧烈反应，应将制得的H2中的水蒸气除去，故装置B中的试剂是浓硫酸。常温下SiHCl3为液体，反应时应使其汽化后再在D处与H2反应，故装置C的烧瓶需加热。制备纯硅的实验成功除所给控制条件外还应排尽体系中的空气，因为SiHCl3在空气中易自燃，H2在加热时与空气反应可能引起爆炸。
能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层．
①请写出基态镍原子的核外电子排布式______．
②NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO______（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金属都能与CO反应形成配合物，Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）5晶体属于______（填晶体类型）；配位体是______．
（2）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如下图，请在下图中用箭头表示出配位键．
（3）CO与N2互为等电子体．CO的总键能大于N2的总键能，但CO比N2容易参加化学反应．根据下表数据，说明CO比N2活泼的原因是______．
| A-B | A=B | A≡B | ||
| CO | 键能 | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
| 键能差值 | 441.2 273 | |||
| N2 | 键能 | 154.8 | 418.3 | 941.7 |
| 键能差值 | 263.6 523.3 | |||
甲、乙、丙是三种常见单质，X、Y、Z是常见化合物，他们之间有如下转化关系：
已知甲是短周期金属单质，乙、丙是短周期非金属单质，X、Y、Z中只有一种是离子晶体。下列说法不正确的是
| A．X是具有极性键的非极性分子 | B．Z是水煤气的主要成分之一 |
| C．甲和X的反应是吸热反应 | D．丙是生产硅的重要原料 |