Question

高纯硅生产流程如图：

（1）由SiO₂制粗硅的化学方程式是

 

，该反应不能说明碳的非金属性强于硅，原因是

 

，请写出一个能说明碳的非金属性强于硅的化学方程式

 

．
（2）900℃以上，H₂与SiHCl₃发生反应：SiHCl₃（g）+H₂（g）?Si（s）+3HCl（g）△H＞0．将一定量的反应物通入固定容积的密闭容器中进行反应．下列说法正确的是

 

（填字母）．
a．在恒温条件下，若容器内压强不变，则该反应一定达到化学平衡状态
b．增大SiHCl₃的用量，可提高SiHCl₃的平衡转化率
c．升高温度可加快反应速率，且提高硅的产率
（3）该流程中可以循环使用的物质是

 

．

Answer 1

考点：硅和二氧化硅,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题,元素及其化合物

分析：（1）碳与二氧化硅反应生成硅单质和一氧化碳，只能说明碳的还原性比硅强，强酸反应制取弱酸；
（2）a．反应前后有气体物质的量的变化；
b．增大SiHCl₃的用量，可提高H₂的平衡转化率；
c．正反应是吸热反应；
（3）根据化学根据反应物中和生成物中都有的物质考虑．

解答： 解：（1）碳与二氧化硅反应生成硅单质和一氧化碳：SiO₂+2C

高温  .

Si+2CO，只能说明碳的还原性比硅强，非金属性是指非金属元素的单质在化学反应中得到电子的能力，不能说明碳的非金属性比硅强；非金属性较强的元素，对应的最高价氧化物的水化物的酸性较强，如碳的非金属性比硅强，则碳酸的酸性比硅酸强，可发生：Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，
故答案为：SiO₂+2C

高温  .

Si+2CO；非金属性是指非金属元素的单质在化学反应中得到电子的能力，而碳与二氧化硅反应所表现出来的是碳失去电子的能力（或还原性），因此不能说明碳的非金属性比硅强；Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
（2）a．反应前后有气体物质的量的变化，若容器内压强不变，则该反应一定达到化学平衡状态，故a正确；
b．增大SiHCl₃的用量，SiHCl₃的平衡转化率降低，故b错误；
c．正反应是吸热反应，升温向正反应方向移动，且提高硅的产率，故c正确；
故答案为：ac；
（3）由图示可知反应物有粗硅、HCl、H₂；反应过程中生成物有：SiHCl₃、H₂、SiCl₄、HCl，所以在反应物中和生成物中都有的物质是HCl、H₂，所以流程中可循环使用的物质是HCl、H₂；
故答案为：HCl、H₂．

点评：本题涉及关硅和二氧化硅性质的综合题，为高考常见题型和高频考点，有利于培养学生的良好科学素养，难度较大，注意相关知识的积累．