Question

18．二氯二氢硅（SiH₂Cl₂）常用于外延法工艺中重要的硅源．易燃、有毒，与水接触易水解，沸点8.2℃．在铜催化作用下，HCl与硅在25O-260℃反应可以制得SiH₂Cl₂．

（1）利用浓硫酸、浓盐酸为原料，选用A装置制取HCl，利用了浓硫酸的吸水性．
（2）D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为Si+2HCl$\frac{\underline{\;250～260℃\;}}{\;}$SiH₂Cl₂．
（3）按照气体从左到右方向，制取SiH₂Cl₂的装置（h 处用止水夹夹好）连接次序为a→d→e→f→g→b→c→d（填仪器接口的字母，其中装置C用到2次）．
（4）按从左到右的顺序，前面装置C中装的药品为P₂O₅或CaCl₂，后面装置C的作用为尾气处理和防止空气中的水进入B中．
（5）反应除生成二氯二氢硅之外，还会生成H₂和SiCl₄、SiHCl₃．
（6）新的制取SiH₂Cl₂方法是：往硅粉中先通入Cl₂在300-350℃反应生成SiCl₄，然后再与HCl在250-260℃反应，可以大大提高产率．如果通人气体次序相反，结果会SiH₂Cl₂+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2HCl（或SiH₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+HCl）（用化学方程式表示）．

Answer 1

分析 由图可知：SiH₂Cl₂在D中生成，则A装置为制HCl气体的装置，SiH₂Cl₂沸点低，挥发，在B中收集，因为SiH₂Cl₂遇水水解，故装置中应无水，则装置顺序为，A装置制取HCl，连接C装置干燥，为a-d-e，从f进入D中反应，SiH₂Cl₂从g处挥发，在B装置中收集，SiH₂Cl₂密度比空气重，导气管应长进短出，为防止空气中的水进入B中，则应在B后接干燥管，故顺序为：adefgbcde，据此分析．

解答 解：（1）利用浓硫酸、浓盐酸为原料，浓硫酸有吸水性，使浓盐酸更易挥发出HCl，故答案为：吸水；
（2）D装置中生成二氯二氢硅的化学方程式为Si+2HCl$\frac{\underline{\;250～260℃\;}}{\;}$SiH₂Cl₂，故答案为：Si+2HCl$\frac{\underline{\;250～260℃\;}}{\;}$SiH₂Cl₂；
（3）A装置制取HCl，连接C装置干燥，为a-d-e，从f进入D中反应，SiH₂Cl₂从g处挥发，在B装置中收集，SiH₂Cl₂密度比空气重，导气管应长进短出，为防止空气中的水进入B中，则应在B后接干燥管，故顺序为：adefgbcde；
故答案为：d；e；f；g；b；c；d；
（4）C装置干燥氯化氢气体，故应选酸性P₂O₅或中性CaCl₂干燥剂，后面装置C的作用为尾气处理和防止空气中的水进入B中；
故答案为：P₂O₅或CaCl₂；尾气处理和防止空气中的水进入B中；
（5）反应除生成二氯二氢硅之外，还会发生反应3Si+10HCl$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2SiHCl₃+SiCl₄+4H₂，生成H₂和SiCl₄、SiHCl₃等；
故答案为：SiCl₄；SiHCl₃；
（6）往硅粉中先通入Cl₂在300-350℃反应生成SiCl₄，然后再与HCl在250-260℃反应，可以大大提高产率．如果通人气体次序相反，结果会SiH₂Cl₂与Cl₂反应，SiH₂Cl₂+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2HCl  （或SiH₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+HCl），
故答案为：SiH₂Cl₂+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2HCl  （或SiH₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+HCl）．

点评 本题考查了化学实验方案设计，物质制备实验装置的分析判断，注意操作过程中仪器的作用分析，题目难度中等，注意掌握实验原理．