Question

在半导体工业中有这样一句话：“从沙滩到用户”，其中由粗硅制纯硅的常用方法为：Si（粗）+2Cl₂=SiCl₄   SiCl₄+2H₂=Si（纯）+4HCl。若在25℃101KPa条件下反应生成HCl气体49L（注：25℃101KPa条件下气体摩尔体积为24.5L/mol）则：
（1）反应生成HCl气体的质量为__________，转移电子的个数为_____________。
（2）反应生成的HCl气体溶于127mL水中，得到密度为1.20g/mL的盐酸，此盐酸的物质的量浓度为        。
（3）“从沙滩到用户”涉及到多个反应，其中制取粗硅的反应方程式为            ，纯净的石英砂与烧碱反应可以制得水玻璃，反应的离子方程式为                   。
（4）普通玻璃若以氧化物形式表示其组成为（质量分数）：Na₂O 13％，CaO 11.7％，SiO₂ 75.3％。现以石灰石、纯碱和石英为原料生产这种玻璃10t，石灰石的利用率为80％，纯碱和石英的利用率为95％，至少需要上述原料的质量是      t（保留两位小数）。

Answer 1

（1）73g        4N_A
（2）12mol/L
（3）SiO₂+2CSi（粗）+2CO↑    SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O
（4）12.65

试题分析：（1）25℃101KPa条件下气体摩尔体积为24.5L/mol，49L HCl气体的物质的量为2mol，其质量为2mol×36.5g/mol=73g，两个反应共转移电子个数为4N_A。
（2）溶质质量为73g，水的质量为127g,所以溶液体积为200g/1.20g/mL=1/6L,则盐酸的物质的量浓度是2mol/1/6L=12mol/L。
（3）制取粗硅是用碳还原二氧化硅，其方程式为SiO₂+2CSi（粗）+2CO↑，石英的主要成分是SiO₂，与烧碱反应制取水玻璃，反应的离子方程式为SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O。
（4）10t这种玻璃中含Na₂O1.3t，CaO1.17t，SiO₂7.53t,由CaCO_3~CaO可计算出所需CaCO₃的质量，同理可算出纯碱、石英的质量，约为12.65t。