题目内容
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制
得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450℃~500℃),四氯化硅
经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图:
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相关信息如下:
①四氯化硅遇水极易水解
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物
③有关物质的物理常数见下表:
| 物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | — | 315 | — |
| 熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | — | — | — |
| 升华温度/℃ | — | — | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)装置A中g管的作用是 ;装置C中的试剂是 。
(2)甲方案:f接装置Ⅰ;乙方案:f接装置Ⅱ。但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处,请你评价后填写下表。
| 方案 | 优点 | 缺点 |
| 甲 | ||
| 乙 |
(3)在上述(2)的评价基础上,请你设计一个合理方案并用文字表述: 。
(4)SiCl4与H2反应的化学方程式为 。
【答案】
(1)平衡压强,使液体从分液漏斗中顺利流下浓硫酸(2)
| 方案 | 优点 | 缺点 |
| 甲 | ①收集产品的导管粗,不会堵塞导管 ②冷凝产品,减少产品损失 | ①空气中的水蒸气进入产品收集装置,使SiCl4水解 ②尾气没有处理,污染环境 |
| 乙 | ①有尾气处理装置,注重环保 ②避免空气中的水蒸气进入装置 | ①产品易堵塞导管 ②没有冷凝装置,产品易损失 |
(3)在装置Ⅰ的i处接干燥管j
(4)SiCl4+2H2=Si+4HCl
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