题目内容

工业上用“三氯氢硅还原法”制备纯硅的工业流程如图:

(1)石英砂的主要成分是        (填化学式),在制备粗硅时焦炭的作用是        。
(2)制备三氯氢硅的反应:
Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)
伴随的副反应为:        
Si(s)+4HCl(g) SiCl4(g)+2H2(g)
已知SiHCl3和SiCl4常温下均为液体,工业上分离SiHCl3和SiCl4的操作方法
为        ;
写出SiHCl3(g)和HCl反应生成SiCl4(g)和H2的热化学方程式        。
(3)该生产工艺中可以循环使用的物质是        。
(4)实验室用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去).已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
①装置B中的试剂是        (填名称),装置C中的烧瓶需要加热,其目的是         。

②实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后,再加热C、D装置的理由是        ,装置D中发生反应的化学方程式为        。
(1)(1分)   还原剂(1分)
(2)蒸馏,(2分)  (2分)
(3)HCl和(2分)
(4)①浓硫酸,(1分)使进入烧瓶的液态变为气体。(1分)②让排尽装置中的空气;(2分)(2分)
略
练习册系列答案
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氮化硅(Si3N4)是一种优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
I.工业上有多种方法来制备氮氦化硅,常见的方法有:
方法一 直接氦化法:在1300~1400℃时,高纯粉状硅与纯氦气化合,其反应方程式为
                                                                           
方法二 化学气相沉积法:在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氦气、氢气反应生成氦化硅和HCl,与方法一相比,用此法制得的氦化硅纯度较高,其原因是            。
方法三  Si(NH­2)4热分解法:先用四氯化硅与氨气反应生成Si(NH­2)4和一种气体
         (填分子式);然后使Si(NH2)4受热分解,分解后的另一种产物的分子式为             。
II.(1)氨化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,此盐中存在的化学键类型有                 。
(2)已知:25℃,101kPa条件下的热化学方程式:
3Si(s)+2N2(g)==Si3N4(s)  △H=—750.2kJ/mol
Si(s)+2Cl2(g)==SiCl4(g)  △H=—609.6kJ/mol
H2(g)+Cl2(g)==HCl(g) △H=—92.3kJ/mol
请写出四氯化硅气体与氮气、氢气反应的热化学方程式:
                                                                     。
III.工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下:

已知:X,高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应,Y与X在光照或点燃条件下可反应,Z的焰色呈黄色。
(1)原料B的主要成分是              。
(2)写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式:                 。
(3)上述生产流程中电解A的水溶液时,阳极材料能否用Cu?  (填“能”或“不能”)。
写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式:
阳极:                     ;阴极:                   。

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