硅单质及其化合物应用范围很广.
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,工业上可以按如下步骤制备高纯硅.
Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450~500℃条件下反应制得SiCl4;
Ⅲ.SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1 100~1 200℃条件下反应制得高纯硅.
已知SiCl4沸点为57.6℃,能与H2O强烈反应.1mol H2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2kJ.
请回答下列问题:
①第Ⅲ步反应的热化学方程式为2H2(g)+SiCl4(g) 1100-1200℃ Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJ•mol-12H2(g)+SiCl4(g) 1100-1200℃ Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJ•mol-1.
②整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下.SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾,其生成物是H2SiO3(或H4SiO4)和HClH2SiO3(或H4SiO4)和HCl;H2还原SiCl4过程中若混入O2,可能引起的后果是爆炸爆炸.
(2)二氧化硅被大量用于生产玻璃.工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283kg在高温下完全反应时放出CO2 44kg,生产出的玻璃可用化学式Na2SiO3•CaSiO3•xSiO2表示,则其中x=44.
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【考点】硅的性质及用途;二氧化硅的性质及用途.
【答案】2H2(g)+SiCl4(g) Si(s)+4HCl(g)△H=+240.4kJ•mol-1;H2SiO3(或H4SiO4)和HCl;爆炸;4
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【解答】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:55引用:3难度:0.5