多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产.其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注． 1．SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同).方法为高温下SiCl4与H2和O2反应.产物有两种.化学方程式为． 2．SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用．一定条件下.在20 L恒容密闭容器中的反应: 3SiCl4(g)+2H24SiHC 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注．

1．SiCl₄可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同)，方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为________．

2．SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用．一定条件下，在20 L恒容密闭容器中的反应：

3SiCl₄(g)＋2H₂(g)＋Si(s)4SiHCl₃(g)

达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为________kg．

3．实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：

Zn＋H₂SO₄→ZnSO₄＋H₂↑；MnO₂＋4HCl(浓)MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O

据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置________(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置________(填代号)．

可选用制备气体的装置：

4．采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气________m³(标准状况)．(忽略可能存在的其他反应)

答案：
解析：

　　1．(2分)①SiCl₄＋2H₂＋O₂SiO₂＋4HCl

　　2．(2分)0.35

　　3．(2分)e；d

　　4．(2分)134.4，

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（2013?潍坊模拟）工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．下图1是离子交换膜法（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）电解饱和食盐水，电解槽阳极产生的气体是

，NaOH溶液的出口为

（填字母），精制饱和食盐水的进口为

（填字母），干燥塔中应使用的液体是

（1）多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注．SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄、H₂、O₂反应，产物有两种，化学方程式为

SiCl₄+2H₂+O₂

SiCl₄+2H₂+O₂

．SiCl₄可转化为SiCl₃而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中反应3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）═4SiHCl₃（g）达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗NaCl的质量为

kg．
（2）如图2，实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：
Zn+H₂SO₄?ZnSO4+H2↑，MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置

（填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置

（填代号）．
可选用制备气体的装置：
（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气．现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气

m³（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）

（2009?重庆）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．
（1）图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是

；NaOH溶液的出口为

（填字母）；精制饱和食盐水的进口为

（填字母）；干燥塔中应使用的液体是

．

（2）多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用收到广泛关注．
①SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为

SiCl₄+2H₂+O₂

SiCl₄+2H₂+O₂

．
②SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（g）

4SiHCl₃（g）达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为

kg．
（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气

M³（标准状况）．

我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法．由于三氯氢硅还原法具有一定优点，被广泛应用．其简化的工艺流程如图所示：

反应①：Si（粗）+3HCl（g）

SiHCl₃（l）+H₂（g）
反应②：SiHCl₃+H₂

Si（纯）+3HCl
（1）制备三氯氢硅的反应为：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl₃（g）+H₂（g）；△H=-210kJ?mol^-1．伴随的副反应有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl₄（g）+2H₂（g）；△H=-241kJ?mol^-1．SiCl₄在一定条件下与H₂反应可转化为SiHCl₃，反应的热化学方程式为：SiCl₄（g）+H₂（g）═SiHCl₃（g）+HCl（g）；△H=

．
（2）假设在每一轮次的投料生产中，硅元素没有损失，反应①HCl中的利用率为75%，反应②中和H₂的利用率为80%．则在下一轮次的生产中，需补充投入HCl和H₂的体积比是

．
（3）由于SiH₄具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法．工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，化学方程式是

Mg₂Si+4NH₄Cl═SiH₄↑+2MgCl₂+4NH₃↑

Mg₂Si+4NH₄Cl═SiH₄↑+2MgCl₂+4NH₃↑

；
整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为

Mg₂Si+4NH₄Cl+3H₂O═2MgCl₂+H₂SiO₃+4NH₃↑+4H₂↑

Mg₂Si+4NH₄Cl+3H₂O═2MgCl₂+H₂SiO₃+4NH₃↑+4H₂↑

；
整个系统还必须与氧隔绝，其原因是

由于硅烷在空气中易燃，浓度高时容易发生爆炸

由于硅烷在空气中易燃，浓度高时容易发生爆炸

（4）若将硅棒与铁棒用导线相连浸在氢氧化钠溶液中构成原电池，则负极的电极反应式为：

Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O

Si+6OH^--4e^-=SiO₃^2-+3H₂O

（5）硅能用于合成硅橡胶，右图是硅橡胶中的一种，其主要优点是玻璃化温度低，耐辐射性能好，则该硅橡胶的化学式为

（C₂₄H₁₈SiO₂）_n

（C₂₄H₁₈SiO₂）_n

（2012?长宁区一模）Ⅰ．工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．
（1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl（盐酸）③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是

（填序号）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为

．（填序号）（①饱和Na₂CO₃溶液 ②饱和K₂CO₃溶液 ③75%乙醇　④四氯化碳）
（2）如图是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是

；NaOH溶液的出口为

（填字母）；精制饱和食盐水的进口为

（填字母）；干燥塔中应使用的液体是

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl₃还原工艺生产，其副产物SiCl₄的综合利用受到广泛关注．
（1）SiCl₄可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl₄与H₂和O₂反应，产物有两种，化学方程式为

SiCl₄+2H₂+O₂

SiCl₄+2H₂+O₂

．
（2）SiCl₄可转化为SiHCl₃而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：
3SiCl₄（g）+2H₂（g）+Si（s）?4SiHCl₃（g）
达平衡后，H₂与SiHCl₃物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H₂全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为

kg．
（3）实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：
Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑；MnO₂+4HCl（浓）

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置

（填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置

（填代号）．
可选用制备气体的装置：

（4）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气

m³（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO₃、MgSiO₃、CaMg（CO₃）₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物	Fe（OH）₃	Al（OH）₃	Mg（OH）₂
PH	3.2	5.2	12.4

Ⅲ．部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有

适当提高反应温度、增加浸出时间

适当提高反应温度、增加浸出时间

（要求写出两条）．
（2）滤渣I的主要成分是

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

Fe（OH）₃、Al（OH）₃

．
Mg（ClO₃）₂在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl₂+2NaClO₃→Mg（ClO₃）₂+2NaCl
已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示：

（3）将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO₃）₂．简述可制备Mg（ClO₃）₂的原因：

在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO₃）₂的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；

在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO₃）₂的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；

．
（4）按题（3）中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg（ClO₃）₂过程中，常伴有NaCl析出，原因是：

降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；

降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；

．除去产品中该杂质的方法是：

我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法．由于三氯氢硅还原法具有一定优点，被广泛应用．其简化的工艺流程如图所示：

（1）制备三氯氢硅的反应为：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl₃（g）+H₂（g）△H=-210kJ?mol^-1．
伴随的副反应有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl₄（g）+2H₂（g）△H=-241kJ?mol^-1．
SiCl₄在一定条件下与H₂反应可转化为SiHCl₃，反应的热化学方程式为：
SiCl₄（g）+H₂（g）═SiHCl₃（g）+HCl（g）△H=

．
（2）由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式为

．该生产工艺中可以循环使用的物质是

（至少写出两种）．
（3）由于SiH₄具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法．工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，化学方程式是

；整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为

；整个系统还必须与氧隔绝，其原因是