Question

多晶硅是太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的重要原料。

（1）由石英砂可制取粗硅，其相關反應的熱化學方程式如下：

①反應SiO₂（s）+2C（s）=Si（s）+2CO（g）的△H=     kJ·mol^-1（用含a、b的代數(shù)式表示）。

②SiO是反應過程中的中間產(chǎn)物。隔絕空氣時，SiO與NaOH溶液反應（產(chǎn)物之一是硅酸鈉）的化學方程式是           。

（2）粗硅提純常見方法之一是先將粗硅與HCl制得SiHCl₃，經(jīng)提純后再用H₂還原：SiHCl₃（g）+H₂（g）Si（s）+3HCl（g）不同溫度及不同n（H₂）/n（SiHCl₃）時，反應物X的平衡轉(zhuǎn)化率關系如圖；

①X是       （填“H₂”、“SiHCl₃”）。

②上述反應的平衡常數(shù)K（1150℃）     K（950℃）（選填“>”、“<”、“=”）

（3）SiH₄（硅烷）法生產(chǎn)高純多晶硅是非常優(yōu)異的方法。

①用粗硅作原料，熔鹽電解法制取硅烷原理如圖10，電解時陽極的電極反應式為      。

②硅基太陽電池需用N、Si兩種元素組成的化合物Y作鈍化材料，它可由SiH₄與NH₃混合氣體進行氣相沉積得到，已知Y中Si的質(zhì)量分數(shù)為60%，Y的化學式為         。

 

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①2a+b      ②   SiO+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂↑

（2）①SiHCl₃     ②＞

（3）Si - 4e^-  + 4H^- = SiH₄↑  Si₃N₄

【解析】

試題分析：(1)方程式中上式乘2加下式即得；（2）根據(jù)氧化還原反應化合價升降確定還原產(chǎn)物為H₂， SiO+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂↑；（3）隨著橫坐標數(shù)值增大，氫氣的含量增大，X轉(zhuǎn)化率增大，所以該物質(zhì)是SiHCl₃；相同比值時，溫度越高，SiHCl₃轉(zhuǎn)化率越大，故正反應為吸熱反應，溫度越高K值越大；（3）電解時粗硅溶解結(jié)合介質(zhì)中的H^-，故為Si - 4e^-  + 4H^- = SiH₄↑；根據(jù)質(zhì)量關系計算物質(zhì)的量關系確定化學式。

考點：考查化學反應原理中反應熱的計算、平衡移動判斷、電化學知識等有關問題。