多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与HCl在300℃时反应生成1molSiHCl3气体和H2，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式为 Si（s）+3HCl（g） 300℃ SiHCl3（g）+H2（g）△H=-225kJ/molSi（s）+3HCl（g） 300℃ SiHCl3（g）+H2（g）△H=-225kJ/mol。SiHCl3的电子式为 
。
Ⅱ．将SiCl4氢化为SiHCl3有三种方法，对应的反应依次为：
①SiCl4（g）+H2（g）⇌SiHCl3（g）+HCl（g）△H1＞0
②3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）⇌4SiHCl3（g）△H2＜0
③2SiCl4（g）+H2（g）+Si（s）+HCl（g）⇌3SiHCl3（g） △H3
（1）氢化过程中所需的高纯度H2可用惰性电极电解KOH溶液制备，写出产生H2的电极名称 阴极阴极（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑。
（2）已知体系自由能变△G=△H-T△S，△G＜0时反应自发进行。三个氢化反应的△G与温度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是 1000℃1000℃；相同温度下，反应②比反应①的△G小，主要原因是 △H2＜△H1导致反应②的△G小△H2＜△H1导致反应②的△G小。
（3）不同温度下反应②中SiCl4转化率如图2所示。下列叙述正确的是 acac（填序号）。
a.B点：v正＞v逆
b.v正：A点＞E点
c.反应适宜温度：480～520℃
（4）反应③的△H3=△H2-△H1△H2-△H1（用△H1，△H2表示）。温度升高，反应③的平衡常数K 减小减小（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl4、SiHCl3和Si外，还有 HCl、H2HCl、H2（填分子式）。
300
℃
300
℃
【答案】Si（s）+3HCl（g） SiHCl3（g）+H2（g）△H=-225kJ/mol；；阴极；2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑；1000℃；△H2＜△H1导致反应②的△G小；ac；△H2-△H1；减小；HCl、H2
300
℃
；阴极；2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑；1000℃；△H2＜△H1导致反应②的△G小；ac；△H2-△H1；减小；HCl、H2【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：785引用：6难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
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（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
