Question

12．“太陽能光伏發電”能有效推行“低碳經濟”的發展，其最關鍵的材料是高純硅（Si）．三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是當前制備高純硅的主要方法．生產流程示意
圖如下：
已知：石英砂的主要成分是SiO₂，其純度為80%．
（1）請完成三氯甲硅烷（SiHCl₃）和H₂反應的化學方程式SiHCl₃+H₂═Si+3HCl．
（2）用300t石英砂，理論上最多可制得高純硅（Si）為112t．

Answer 1

分析 （1）化學反應遵循質量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數不變．
（2）由二氧化硅的質量根據化學方程式可以計算出生成硅的質量即可．

解答 解：（1）由反應的化學方程式可知，反應前后硅原子都是1個，反應前氫原子和氯原子都是3個，因此反應后應該生成3個氯化氫分子，反應的化學方程式為：SiHCl₃+H₂=Si+3HCl．
（3）根據生產流程及硅元素的守恒，可得關系式SiO₂～Si
設理論上最多可制得高純硅質量為x
          SiO₂～Si
          60       28
300t×80%     x
$\frac{60}{300t×80%}=\frac{28}{x}$
x=112t
答：理論上最多可制得高純硅質量為112t．
故答案為：（1）3HCl；（2）112．

點評 本題屬于根據質量守恒推斷化學式，再根據化學方程式的基本計算，解答時要注意化學方程式的完整性以及計算結果的準確性．