题目内容

1.硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料,一种有着良好应用前景的制备硅的方法如图所示:

(1)过程Ⅰ中,焦炭作还原剂
(2)过程Ⅱ中发生化学反应的类型是化合反应
(3)过程Ⅲ对应的反应为:SiCl4+2Zn$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2ZnCl2,在不同温度下进行反应时,反应物和生成物的状态也不相同:
 反应温度 SiCl4状态Zn的状态 Si的状态 ZnCl2的状态 
 400℃-756℃气态 液态 固态 液态 
 756℃-907℃气态 液态 固态 气态 
 907℃-1410℃气态 气态 固态 气态 
实际制备过程中选择的温度范围是907℃-1410℃,从有利于工业生产角度分析这样选择的理由有反应充分、快捷、得到硅纯度高,不易含其他杂质.

分析 根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题,或者直接分析每个问题,从给出的信息中找对应的信息.

解答 解:
(1)过程Ⅰ是二氧化硅和焦炭在高温下生成硅和二氧化碳,在过程中焦炭得氧,为还原剂.
(2)过程Ⅱ是硅和氯气反应生成四氯化硅,为两种物质生成一种物质,属于化合反应.
(3)过程Ⅲ对应的反应为:SiCl4+2Zn$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2ZnCl2,在不同温度下进行反应时,反应物和生成物的状态也不相同:

反应温度SiCl4状态Zn的状态 Si的状态 ZnCl2的状态
400℃-756℃气态 液态 固态 液态
756℃-907℃气态 液态 固态 气态
907℃-1410℃气态 气态 固态 气态
实际制备过程中选择的温度范围是907℃-1410℃,在这个温度下,只有硅是固体,其余都是气体,这样导致得到的硅中不容易含有其他杂质,也就是得到的硅纯度高.另外此时反应物都是气体,有利于反应物充分混合,接触充分,反应快、转化更彻底.温度高,本身就使反应进行的快.所以选择该温度范围进行工业生产.回答合理即可.
故答案为:
(1)还原;
(2)化合反应
(3)反应充分、快捷;得到硅纯度高,不易含其他杂质(合理即可).

点评 读图,从中获得解答题目所需的信息,所以在解答题目时先看解答的问题是什么,然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息,这样提高了信息扑捉的有效性.解答的问题实际上与复杂的转化图相比,其实很简单很基础,或者可以说转化图提供的是情境,考查基本知识.

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