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:SiO2+2C 高温 . Si+2CO↑．②粗硅与干燥的Cl2反应制得SiCl4:Si+2C12 △ . SiCl4．③SiCl4被过量的H2在1 000-1 100℃时还原制得纯硅:SiCl4+2H2 △ . Si+4HCl．某同学从资料中查知:SiCl4的熔点为-7O℃.沸� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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：SiO₂+2C

高温

Si+2CO↑．
②粗硅与干燥的Cl₂反应制得SiCl₄：Si+2C1₂

△

SiCl₄．
③SiCl₄被过量的H₂在1 000～1 100℃时还原制得纯硅：SiCl₄+2H₂

△

Si+4HCl．
某同学从资料中查知：SiCl₄的熔点为-7O℃，沸点为57.6℃，且在潮湿的空气中能发生水解反应．该同学设计了如下制取纯硅的实验装置（热源及夹持装置已略去）．请回答下列问题：
（1）使SiCl₄从装置B中逸出与H₂充分混合，应采取的措施是

对装置B水浴加热

．
（2）装置C不能采用普通玻璃管的原因是

在1000-1100℃时普通玻璃管会软化

，石英的化学式是

SiO₂

．
（3）如果从装置A中快速向装置B中通入气体，可能观察到的现象是

B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成

．
（4）为防止空气污染，含有SiCl₄的尾气要通入盛有

NaOH

溶液的烧杯中，反应的化学方程式为

SiCl₄+6NaOH=Na₂SiO₃+4NaCl+3H₂O

．
（5）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，还应对该装置进行的改进是

在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）．

．

分析：（1）根据SiCl₄沸点低（57.6），故要使其逸出烧瓶与H₂反应，则需对烧瓶B进行水浴加热；
（2）由于H₂还原SiCl₄的实验是在某些方面1000-1100℃的高温下进行的，在此温度下普通玻璃管会软化，故需用高熔点的石英玻璃管，石英的化学式是SiO₂；
（3）由SiCl₄易水解生成硅酸和氯化氢来分析现象；
（4）由SiCl₄易水解生成硅酸和氯化氢，所以用碱性溶液吸收，结合SiCl₄易水解生成硅酸和氯化氢，硅酸和氯化氢都能与碱反应来书写方程式；
（5）H₂从A逸出时会带出水蒸气，使B中SiCl₄发生水解影响实验；

解答：解：（1）SiCl₄沸点低（57.6），故要使其逸出烧瓶与H₂反应，则需对烧瓶B进行水浴加热，
故答案为：对装置B水浴加热．
（2）H₂还原SiCl₄的实验是在某些方面1000-1100℃的高温下进行的，在此温度下普通玻璃管会软化，故需用高熔点的石英玻璃管，石英的化学式是SiO₂，
故答案为：在1000-1100℃时普通玻璃管会软化；SiO₂
（3）SiCl₄易水解生成硅酸和氯化氢，氯化氢遇到空气中的水蒸气，B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色皎状物硅酸生成，
故答案为：B中液面上方产生少量白雾，液体中有少量白色胶状物生成；
（4）SiCl₄易水解生成硅酸和氯化氢，所以用碱性溶液吸收，SiCl₄易水解生成硅酸和氯化氢，硅酸和氯化氢都能与碱反应，所以方程式为：SiCl₄+6NaOH=Na₂SiO₃+4NaCl+3H₂O，
故答案为：NaOH、SiCl₄+6NaOH=Na₂SiO₃+4NaCl+3H₂O；
（5）H₂从A逸出时会带出水蒸气，使B中SiCl₄发生水解影响实验，所以可以想到应在A、B之间加一个干燥装置故答案为：在装置A与B之间连接一盛有浓硫酸的洗气瓶（或盛有碱石灰的干燥管）；

点评：本题主要考查制取纯硅过程中H₂还原SiCl₄的实验，解题过程中要充分利用题干所给信息，去考虑装置的设计、优化所应采取的措施．

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①请写出基态镍原子的核外电子排布式

1S²2S²2P⁶3S²3P⁶3d⁸4s²

．
②NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠相同，Ni²⁺和Fe²⁺的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO

＞

（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金属都能与CO反应形成配合物，Fe（CO）₅常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）₅晶体属于

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．

		A-B	A=B	A≡B
CO	键能（kJ?mol^-1）	357.7	798.9	1071.9
CO	键能差值（kJ?mol^-1）	441.2 273
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