Question

作為推行“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要科技進(jìn)步成果．太陽能光伏發(fā)電成為上海世博會(huì)的“亮點(diǎn)”．太陽能光伏發(fā)電最關(guān)鍵的材料是高純硅，生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如下：

（1）寫出從粗硅到 SiHCl₃ 的化學(xué)方程式　　．

（2）“精餾”也是蒸餾的一種形式．通過蒸餾可把液體混合物分離開，原理是利用混合物各成分的　　（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）不同．

（3）整個(gè)制備過程必須達(dá)到無水無氧．在 H₂還原SiHCl₃，過程中若混入O₂，可能引起的后果是　　；　　．

（4）為了達(dá)到資源綜合利用，上述生產(chǎn)流程中某些物質(zhì)可循環(huán)使用，這些物質(zhì)是　　 （填化學(xué)式）．

（5）石英砂的主要成分是 SiO₂，含有少量雜質(zhì) Al₂O₃．若要除去石英砂中少量的雜質(zhì)，可選用的試劑是　　（填化學(xué)式）．

Answer 1

【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．

【專題】物質(zhì)的制備．

【分析】（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及提示來書寫化學(xué)方程式；

（2）用蒸餾法分離液態(tài)混合物，要求各組份的沸點(diǎn)不相同；

（3）根據(jù)氫氣與氧氣反應(yīng)的情況和Si與氧氣反應(yīng)的情況考慮；

（4）對(duì)照流程圖和物質(zhì)A，進(jìn)行分析即可；

（5）根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)來選擇合適的試劑進(jìn)行除雜．

【解答】解：（1）粗硅和HCl反應(yīng)，生成SiHCl₃，同時(shí)還生成H₂，反應(yīng)的方程式為：Si+3HCl═SiHCl₃+H₂；

（2）蒸餾可把液體混合物分離，原理是利用混合物各成分的沸點(diǎn)不同；

（3）在H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，還原出的Si會(huì)被再次氧化，得不到純凈的Si，氫氣與氧氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)并放出大量熱量，會(huì)引起爆炸．故整個(gè)制備過程必須達(dá)到無水無氧；

（4）根據(jù)生產(chǎn)流程中可知：由粗硅到SiHCl₃和由SiHCl₃到高純硅是兩個(gè)相反的過程，因此，這些過程中，H₂、HCl可以循環(huán)使用；

（5）氧化鋁可以和酸反應(yīng)，而二氧化硅不能和酸反應(yīng)，故可以用酸來除去二氧化硅中的氧化鋁；

故答案為：（1）Si+3HCl═SiHCl₃+H₂；

（2）沸點(diǎn)；

（3）硅被氧化得不到高純硅；發(fā)生爆炸；

（4）H₂、HCl；

（5）HCl 或 HNO₃ 或 H₂SO₄；

【點(diǎn)評(píng)】此題主要是考查學(xué)生的綜合分析能力，不但要求學(xué)生具備有關(guān)物質(zhì)的基礎(chǔ)知識(shí)，而且要有實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)歷和分析、解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題的能力．