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晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅,同时得到一种可燃性气态;
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si+3HCl=SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水强烈反应,在空气中易自燃.请回答:
(1)第一步制取硅的化学方程式
2C+SiO2
高温
Si+2CO↑
2C+SiO2
高温
Si+2CO↑

(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃),提纯SiHCl3可采用
蒸馏
蒸馏
的方法.
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去):

①装置B中的试剂是
浓硫酸
浓硫酸
,装置C需水浴加热,目的是
使SiHCl3气化,与氢气反应
使SiHCl3气化,与氢气反应

②反应一段时间后,装置D中可观察到有晶体硅生成,装置D不能采用普通玻璃管的原因是
SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化
SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化
,D中发生的反应的化学方程式是
SiHCl3+H2=Si+3HCl
SiHCl3+H2=Si+3HCl

③为保证实验的成功,操作的关键除题中已告知的之外,你认为最重要的还有:
装置要严密
装置要严密
控制好温度
控制好温度
.(答出两点)

【答案】2C+SiO2
高温
Si+2CO↑;蒸馏;浓硫酸;使SiHCl3气化,与氢气反应;SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化;SiHCl3+H2=Si+3HCl;装置要严密;控制好温度
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:71引用:2难度:0.1
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