题目内容
【题目】光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段,合成光导纤维及氮化硅(一种无机涂层)的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)反应I的化学方程式为 , 氧化剂为(填化学式).
(2)经反应II所得的四氯化硅粗品中所含的物质如表:
组分名称 | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | HCl | BCl3 | PCl3 |
质量分数 | 0.545 | 0.405 | 0.0462 | 0.0003 | 0.00193 | 0.00157 |
沸点/℃ | 57.6 | 31.8 | 8.2 | ﹣85 | 12.5 | 75.5 |
图中“操作X”的名称为;PCl3的电子式为 .
(3)反应III和IV中尾气的用途为;反应IV的化学方程式为 .
【答案】
(1)SiO2+2C Si+2CO↑;SiO2
(2)精馏(或蒸馏);
(3)制取盐酸;3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl
【解析】解:(1)根据以上分析,反应I为焦炭和石英砂高温条件下发生反应生成Si和CO,方程式为:SiO2+2C Si+2CO↑,Si化合价降低,则氧化剂为SiO2 , 故答案为:SiO2+2C Si+2CO↑;SiO2;(2)根据所得的四氯化硅粗品中所含的物质的沸点不同,经过蒸馏得到纯SiCl4 , 所以“操作X”的名称为精馏(或蒸馏),PCl3为共价化合物,则电子式为 ,故答案为:精馏(或蒸馏); ;(3)反应Ⅲ为SiCl4与氢气、氧气在1500℃时反应生成SiO2和HCl,方程式为:SiCl4+O2+2H2 SiO2+4HCl,反应IV为SiCl4与NH3在1400℃时反应生成Si3N4和HCl,方程式为:3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl,所以反应III和IV中尾气HCl的用途为制取盐酸,
故答案为:制取盐酸;3SiCl4+4NH3 Si3N4+12HCl.
根据流程反应I为焦炭和石英砂高温条件下发生反应生成Si和CO,反应Ⅱ主要为Si与氯气高温反应生成SiCl4 , 根据所得的四氯化硅粗品中所含的物质的沸点不同,经过精馏(或蒸馏)得到纯SiCl4 , 反应Ⅲ为SiCl4与氢气、氧气在1500℃时反应生成SiO2和HCl,反应IV为SiCl4与NH3在1400℃时反应生成Si3N4和HCl,据此分析解答.