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    硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：          

    （1）焦炭在过程Ⅰ中作______剂。

    （2）过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的化学方程式是     。

    （3）整个制备过程必须严格控制无水。

    ①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，反应的化学方程式是      。

    ②干燥Cl2时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H2SO4中。冷却的作用是     。

    （4）Zn还原SiCl4的反应如下：

    反应1：  400℃～756℃ ，SiCl4(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl2(l)   ΔH1 <0 

    反应2：  756℃～907℃ ，SiCl4(g) + 2Zn(l)  Si(s) + 2ZnCl2(g)  ΔH2 <0 

    反应3：  907℃～1410℃，SiCl4(g) + 2Zn(g)  Si(s) + 2ZnCl2(g)  ΔH3 <0 

    ① 对于上述三个反应，下列说法合理的是_____。

    a．升高温度会提高SiCl4的转化率      b．还原过程需在无氧的气氛中进行

    c．增大压强能提高反应的速率         d．Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4

    ② 实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是     。

    ③ 已知Zn(l)=Zn(g)  ΔH = +116 KJ/mol 。若SiCl4的转化率均为90%，每投入1mol SiCl4，“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。

    （5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液。硅表面首先形成SiO2，最后转化为H2SiF6。用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程      。

     

    【答案】

    （1）还原剂（2分）

    （2）2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑（2分）

    （3）① SiCl4 + 2H2O = SiO2 + 4HCl （2分）

     ② 使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水量，保持持续的吸水性，并降低放出的热量（2分）

    （4） ① b c d（1分）

    ② 温度高，反应速率快；与前两个反应比较，更易于使硅分离，使化学平衡向右移动，提高转化率。（2分）

     ③ 208.8 （1分）

    （5） SiO2 +6HF = H2SiF6 + 2H2O （2分）

    【解析】

    试题分析：石英砂主要成分是SiO2，被碳还原为粗硅，与氯气化合得到SiCl4，在被还原得高纯硅。SiCl4水解生成的酸根据复分解原理，可推知为盐酸；（4）①a、升高温度，平衡逆向移动，降低SiCl4的转化率，错误；b、锌做还原剂应在无氧的条件下进行，正确；c、增大压强，平衡正向移动，提高SiCl4的转化率，正确；d、Na、Mg的还原性强，可以代替锌，正确。③每投入1mol SiCl4，反应2摩尔锌，热量为332kJ，利用率为90%，可计算出结果208.8kJ。

    考点：考查化学工艺流程、氧化还原反应、方程式的书写、盖斯定律

     

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    （2011?沈阳二模）化学与环境、材料和科技等密切相关．下列说法中错误的是（　　）

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?朝阳区二模）硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料．锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：

    （1）焦炭在过程Ⅰ中作
    还原
    还原
    剂．
    （2）过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的化学方程式是
    2NaCl+2H2O
     通电 
    .
     
    2NaOH+Cl2↑+H2↑
    2NaCl+2H2O
     通电 
    .
     
    2NaOH+Cl2↑+H2↑
    ．
    （3）整个制备过程必须严格控制无水．
    ①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，反应的化学方程式是
    SiCl4+2H2O═SiO2+4HCl
    SiCl4+2H2O═SiO2+4HCl
    ．
    ②干燥Cl2时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H2SO4中．冷却的作用是
    使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水量保持持续的吸水性并降低放出的热量
    使水蒸气冷凝，减少进入浓硫酸的水量保持持续的吸水性并降低放出的热量
    ．
    （4）Zn还原SiCl4的反应如下：
    反应1：400℃～756℃，SiCl4（g）+2Zn（l）?Si（s）+2ZnCl2（l）△H1＜0
    反应2：756℃～907℃，SiCl4（g）+2Zn（l）?Si（s）+2ZnCl2（g）△H2＜0
    反应3：907℃～1410℃，SiCl4（g）+2Zn（g）?Si（s）+2ZnCl2（g）△H3＜0
    ①对于上述三个反应，下列说法合理的是
    bcd
    bcd
    ．
    a．升高温度会提高SiCl4的转化率      b．还原过程需在无氧的气氛中进行
    c．增大压强能提高反应的速率         d．Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
    ②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是
    温度高反应速率快；与前两个反应比较更易于使硅分离使化学平衡向右移动提高转化率
    温度高反应速率快；与前两个反应比较更易于使硅分离使化学平衡向右移动提高转化率
    ．
    ③已知Zn（l）═Zn（g）△H=+116KJ/mol．若SiCl4的转化率均为90%，每投入1mol SiCl4，“反应3”比“反应2”多放出
    208.8
    208.8
    kJ的热量．
    （5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层．腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液．硅表面首先形成SiO2，最后转化为H2SiF6．用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程
    SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O
    SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O
    ．

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