Question

已知二氧化硅与C在高温下有发生两种反应的可能：

取某石英样品(杂质高温下不与C反应)4.00 g，与足量的C混合共热，把生成的气体完全燃烧后全部通入含Ca(OH)₂4.44 g的饱和石灰水中，恰好使生成的沉淀又重新溶解。试求：

(1)原样品中SiO₂的质量分数是多少?

(2)如有5.00 t这种样品，理论上最多可制得99.9%的高纯硅多少吨?

Answer 1

解析：(1)所给的2个反应中，SiO₂与CO的物质的量之比均为1∶2。

SiO₂～2CO

此外还发生反应

2CO+O₂ 2CO₂         ①

Ca(OH)₂+CO₂══CaCO₃↓+H₂O          ②

CaCO₃+H₂O+CO₂══Ca(HCO₃)₂           ③

则SiO₂与Ca(OH)₂的关系为：

 SiO₂  ～  Ca(OH)₂

 60.0         74.0

m(SiO₂)    4.44 g

m(SiO₂)==3.60 g

w(SiO₂)=×100%=90.0%

(2)只发生SiO₂+2C══Si+2CO反应时制得的硅最多。

         SiO₂        ～        Si

         60.0                  28.0

5.00 t×90.0%         m(Si)×99.9%

m(Si)==2.10 t

答案：(1)90.0%  (2)2.10 t