Question

硅在地殼中的含量較高，硅及其化合物的開發由來已久，在現代生活中有廣泛應用。回答下列問題：

（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的傳統的無機非金屬材料,其中生產普通玻璃的主要原料有??????? 。

（2）高純硅是現代信息、半導體和光伏發電等產業都需要的基礎材料。工業上提純硅有多種路線，其中一種工藝流程示意圖及主要反應如下：

①工業上用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生產碳化硅，則在電弧爐內可能發生的反應的化學方程式為?????????????? 。

②在流化床反應的產物中，SiHCl3大約占85%，還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化學反應方程式????????????????????? 。

（3）有關物質的沸點數據如下表，提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和??????? ;SiHCl3極易水解，其完全水解的產物為??????? 。

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

 

（4）還原爐中發生的化學反應為：???????????????????????????????? 。

（5）氯堿工業可為上述工藝生產提供部分原料，這些原料是??????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）石英砂、純堿和石灰石 （2分）

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

②Si+3HCl SiHCl3 + H2 （2分）????

（3）精餾（或蒸餾）（1分）???? H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl（2分）??

（4）SiHCl3 + H2 Si+3HCl（2分）

（5）H2、HCl（2分）

【解析】

試題分析：制取粗硅過程中可發生兩個反應SiO2+2CSi+2CO↑、SiO2+3CSiC+2CO↑，粗硅提純生成SiHCl3的化學方程式為Si+3HCl SiHCl3 + H2 ，結合表中數據可知利用蒸餾的方法提純SiHCl3；其水解產物為H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl。

考點：硅的提取過程、氯堿工業。