晶体硅是一种重要的非金属材料.制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅   ②粗硅与干燥HCl气体反应制SiHCl3:Si+3HCl
 300℃ 
.
 
SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅.
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃.请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为
SiO2+2C
 高温 
.
 
Si+2CO↑
SiO2+2C
 高温 
.
 
Si+2CO↑

(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为:
分馏
分馏

(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是
浓硫酸
浓硫酸
,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是:
使滴入烧瓶中的SiHCl3气化
使滴入烧瓶中的SiHCl3气化

②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是
英管的内壁附有灰黑色晶体
英管的内壁附有灰黑色晶体
,装置D不能采用普通玻璃管的原因是
高温下,普通玻璃会软化
高温下,普通玻璃会软化
,装置D中发生反应的化学方程式为
SiHCl3+H2
 高温 
.
 
Si+3HCl
SiHCl3+H2
 高温 
.
 
Si+3HCl

③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及
先通一段时间H2,将装置中的空气排尽
先通一段时间H2,将装置中的空气排尽

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是
bd
bd

a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液.
硫酸工业中2SO2(g)+O2(g)
催化剂
2SO3(g);△H<0(放热反应)有关实验数据如下:


压强

SO2
转化率
温度
1×105 Pa 5×105 Pa 10×105 Pa 50×105 Pa 100×105 Pa
450℃ 97.5% 98.9% 99.2% 99.6% 99.7%
550℃ 85.6% 92.9% 94.9% 97.7% 98.3%
(1)在生产中常用过量的空气是为了
使平衡正向移动,提高SO2的转化率
使平衡正向移动,提高SO2的转化率

(2)高温对该反应有何影响?
高温使反应速率加快,缩短了达到平衡所需的时间,但是对SO2的转化不利
高温使反应速率加快,缩短了达到平衡所需的时间,但是对SO2的转化不利
,实际生产中采用400~500℃的温度除了考虑速率因素外,还考虑到
催化剂在该温度下活性最强,催化效果最佳
催化剂在该温度下活性最强,催化效果最佳

(3)增大压强对上述反应有何影响?
加快反应速率,且使平衡正向移动,有利于SO2转化和SO3的生成
加快反应速率,且使平衡正向移动,有利于SO2转化和SO3的生成
,但工业上又常采用常压进行反应,其原因是
常压时SO2的转化率已经很高,无采用高压的必要,况且,采用高压还受动力、设备等条件的限制,提高了成本
常压时SO2的转化率已经很高,无采用高压的必要,况且,采用高压还受动力、设备等条件的限制,提高了成本

(4)常用浓H2SO4而不用水吸收SO3是由于
用水吸收SO3易形成酸雾,吸收效果差,而用浓H2SO4吸收则不易形成酸雾,吸收效果好
用水吸收SO3易形成酸雾,吸收效果差,而用浓H2SO4吸收则不易形成酸雾,吸收效果好
,尾气中SO2必须回收,主要是为了
防止空气污染
防止空气污染
 0  17671  17679  17685  17689  17695  17697  17701  17707  17709  17715  17721  17725  17727  17731  17737  17739  17745  17749  17751  17755  17757  17761  17763  17765  17766  17767  17769  17770  17771  17773  17775  17779  17781  17785  17787  17791  17797  17799  17805  17809  17811  17815  17821  17827  17829  17835  17839  17841  17847  17851  17857  17865  203614 

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