Question

2．太阳能光伏发电是推行“低碳经济”的重要科技进步，其中最关键的材料是高纯硅，目前，三氯甲硅烷（SiHCl₃）还原法是制备高纯硅的主要方法，生产流程示意图如图所示：

（1）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量Al₂O₃．已知二氧化硅不溶于水，不溶于水，不溶于酸，若要除去石英砂中少量的杂质，可选用的试剂是HCl或H₂SO₄（填化学式）
（2）二氧化硅与焦炭反应的另一种产物是一氧化碳，该反应的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
（3）为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，上述生产流程中某些物质可循环使用，这两种物质分别是H₂和HCl．
（4）完成由纯SiHCl₃制取高纯硅的化学方程式：SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．

Answer 1

分析 （1）氧化铝能和稀盐酸反应生成氯化铝和水，能和稀硫酸反应生成硫酸铝和水；
（2）高温条件下，二氧化硅与焦炭反应生成硅和一氧化碳；
（3）上述生产流程中，氢气和氯化氢可循环使用；
（4）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．

解答 解：（1）氧化铝能和稀盐酸反应生成氯化铝和水，能和稀硫酸反应生成硫酸铝和水，二氧化硅不溶于水，不溶于酸，因此若要除去石英砂中少量的氧化铝，可选用的试剂是稀盐酸或稀硫酸，稀盐酸和硫酸的化学式分别是HCl、H₂SO₄．
故填：HCl或H₂SO₄．
（2）高温条件下，二氧化硅与焦炭反应生成硅和一氧化碳，该反应的化学方程式为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
故填：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，上述生产流程中某些物质可循环使用，这两种物质分别是H₂和HCl．
故填：H₂；HCl．
（4）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$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．
故填：HCl．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．