题目内容

12.“太阳能光伏发电”能有效推行“低碳经济”的发展,其最关键的材料是高纯硅(Si).三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法.生产流程示意
图如下:
已知:石英砂的主要成分是SiO2,其纯度为80%.
(1)请完成三氯甲硅烷(SiHCl3)和H2反应的化学方程式SiHCl3+H2═Si+3HCl.
(2)用300t石英砂,理论上最多可制得高纯硅(Si)为112t.

分析 (1)化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变.
(2)由二氧化硅的质量根据化学方程式可以计算出生成硅的质量即可.

解答 解:(1)由反应的化学方程式可知,反应前后硅原子都是1个,反应前氢原子和氯原子都是3个,因此反应后应该生成3个氯化氢分子,反应的化学方程式为:SiHCl3+H2=Si+3HCl.
(3)根据生产流程及硅元素的守恒,可得关系式SiO2~Si
设理论上最多可制得高纯硅质量为x
          SiO2~Si
          60       28
300t×80%     x
$\frac{60}{300t×80%}=\frac{28}{x}$
x=112t
答:理论上最多可制得高纯硅质量为112t.
故答案为:(1)3HCl;(2)112.

点评 本题属于根据质量守恒推断化学式,再根据化学方程式的基本计算,解答时要注意化学方程式的完整性以及计算结果的准确性.

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