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
③SiHCl与过量H2在1 000—1 100℃反应制得纯硅
已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自然。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为__________________________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为_______。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图1-3-8(热源及夹持装置略去)：
图1-3-8
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反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________________________。
装置D不能采用普通玻璃管的原因是_______________，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_______。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是_______。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
解析：本题以晶体硅的制备为背景考查硅及其化合物的性质及综合分析能力。(1)制备粗硅的化学反应方程式为SiO2+2C
7Si+2CO↑(2)由题目所给数目可知，相关物质的沸点明显不同，故可采用蒸馏的方式进行SiHCl3的提纯。
(3)由于SiHCl3能与H2O强烈作用，所以A装置中制备的H2，必须经B干燥，液体干燥剂可选浓H2SO4。为使H2与SiHCl3充分接触，加快化学反应速度，应使滴入的?SiHCl3?气化，故C装置需加热。由制备步骤③可知，D中发生的反应为SiHCl3+H2
Si+3HCl显然反应一段时间后D中应有固体硅生成，由于反应温度高，普通玻璃在高温下会软化，故不能采用普通玻璃。由于SiHCl3在空气中会自燃，且Si易被空气中的氧气氧化，所以除把握好③中所给关键处，还需排尽装置中的空气。若含微量的铁，则与盐酸反应后的溶液中应含Fe2+,则需再加入氧化剂和KSCN看是否变红色，以确定是否含有Fe元素。故④应选b、d。
答案：(1)SiO2+2C
Si+2CO↑ (2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓流酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3气化 ②有固体物质生成
在反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3+H2Si+3HCl
③排尽装置中的空气 ④b d
手拉手全优练考卷系列答案
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 |