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:

高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;

粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3Si3HClSiHCl3H2

SiHCl3与过量H21 0001 100 反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。

请回答下列问题:

(1)步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 )中含有少量SiCl4(沸点57.6 )HCl(沸点-84.7 ),提纯SiHCl3采用的方法为___________________________

(3)SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)

装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是________________________________________________________________

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_____________________________________________________________

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)SiO22CSi2CO↑

(2)分馏(或蒸馏)

(3)浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化

有固体生成 在该反应温度下,普通玻璃会软化

SiHCl3H2Si3HCl

排尽装置内的空气

【解析】分离沸点不同的液体的方法是分馏,根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气,防止SiHCl3自燃,而此处的H2必须是干燥的,可知B的作用就是干燥H2,所以选用浓硫酸。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流,所以C装置需要加热,并且是水浴加热,由D装置应加热到1 0001 100 ,所以必须用石英管。

 

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