Question

（佛山）作为推行“低碳经济”的重要科技进步，太阳能光伏发电成为2010年上海世博会的“亮点”．太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅．三氯甲硅烷（SiHCl₃）还原法是当前制备高纯硅的主要方法．生产流程示意图如下：

（1）三氯甲硅烷（SiHCl₃）是由

 

种元素组成的纯净物．
（2）“精馏”也是蒸馏的一种形式．通过蒸馏可把液体混合物分离开，原理是利用混合物各成分的

 

（填“熔点”或“沸点”）不同．
（3）写出从粗硅到SiHCl₃（粗）的化学方程式

 

．
（4）为了达到绿色化学和资源综合利用的目的，上述生产流程中某些物质可循环使用，这些物质是

 

（填化学式）．
（5）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量Al₂O₃．若要除去石英砂中少量的杂质，可选用的试剂是

 

（填化学式）．

Answer 1

分析：本题考查了从石英沙中提取高纯硅的实验过程：
用蒸馏法分离液态混合物，要求各组份的沸点不相同．从图中流程可以发现，由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高纯硅是两个相反的过程，在写化学方程式时，要根据质量守恒定律增加某些反应物或生成物．从两个转化方程式可以看出，H₂，HCl都可以循环利用．另外，SiO₂是非金属氧化物，而Al₂O₃是金属氧化物，根据金属氧化物能够与酸反应的性质，用酸来出去石英沙中的Al₂O₃．

解答：解：（1）三氯甲硅烷中含有Si、H、Cl三种元素；
（2）蒸馏可把液体混合物分离，原理是利用混合物各成分的沸点不同；
（3）粗硅和HCl反应，生成SiHCl₃，同时还生成H₂，反应的方程式为：Si+3HCl

300℃以上  .

SiHCl₃+H₂；
（4）上述生产流程中由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高纯硅是两个相反的过程，因此，这些过程中，H₂、HCl可以循环使用；
（5）SiO₂是非金属氧化物，而Al₂O₃是金属氧化物能与酸反应，利用稀盐酸可以将Al₂O₃反应除去．
故答案是：（1）3；
（2）沸点；
（3）Si+3HCl

300℃以上  .

SiHCl₃+H₂；
（4）H₂、HCl；
（5）HCl

点评：以流程图呈现实验过程的探究性考题，是近几年中考探究题命题特点之一．读懂实验流程图，明确实验步骤和原理，是正确解答此类问题的前提．