Question

硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：

（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料,其中生产普通玻璃的主要原料有??????? 。

（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为?????????????? 。

②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式????????????????????? 。

（3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和??????? ;SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为??????? 。

物质	Si	SiCl4	SiHCl3	SiH2Cl2	SiH3Cl	HCl	SiH4
沸点/℃	2355	57．6	31．8	8．2	-30．4	-84．9	-111．9

 

（4）还原炉中发生的化学反应为：???????????????????????????????? 。

（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是??????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）石英砂、纯碱和石灰石 （2分）

（2）①①SiO2+2CSi+2CO↑（2分）、SiO2+3CSiC+2CO↑（2分）

②Si+3HCl SiHCl3 + H2 （2分）????

（3）精馏（或蒸馏）（1分）???? H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl（2分）??

（4）SiHCl3 + H2 Si+3HCl（2分）

（5）H2、HCl（2分）

【解析】

试题分析：制取粗硅过程中可发生两个反应SiO2+2CSi+2CO↑、SiO2+3CSiC+2CO↑，粗硅提纯生成SiHCl3的化学方程式为Si+3HCl SiHCl3 + H2 ，结合表中数据可知利用蒸馏的方法提纯SiHCl3；其水解产物为H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl。

考点：硅的提取过程、氯碱工业。