Question

17．硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料．锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：

（1）硅元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族．
（2）已知反应Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为2：1．写出制造粗硅时的反应方程式3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑．SiC熔融时不导电，工业上常用作耐火和高温炉的材料，由此推知，它属于原子晶体．
（3）因为SiCl₄遇水剧烈水解生成SiO₂和一种酸，所以整个制备过程必须严格控制无水条件．在干燥Cl₂时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H₂SO₄中．冷却的作用是使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，保持浓硫酸持续的吸水性，同时降低放出的热量．

Answer 1

分析 （1）硅是14号元素在周期表中处于第三周期，第ⅣA族元素；
（2）已知反应Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为2：1，而制造粗硅是碳和二氧化硅反应制，根据信息可知反应方程式为：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑；SiC是原子晶体；
（3）使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，保持浓硫酸持续的吸水性，同时降低放出的热量．

解答 解：（1）硅是14号元素在周期表中处于第三周期，第ⅣA族元素，故答案为：三；ⅣA；
（2）已知反应Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为2：1，而制造粗硅是碳和二氧化硅反应制，根据信息可知反应方程式为：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑，SiC是原子晶体；故答案为：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑；原子；
（3）将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入浓H₂SO₄中，可使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，保持浓硫酸持续的吸水性，同时降低放出的热量，
故答案为：使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水，保持浓硫酸持续的吸水性，同时降低放出的热量．

点评 本题以硅的制备为载体，考查硅及其化合物的性质、氧化还原反应和浓硫酸的性质、对操作的分析评价等，基本属于拼合型题目，需要学生具备扎实的基础，难度中等．