题目
题型:不详难度:来源:
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体;
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si+3HClSiHCl3+H2);
③SiHCl3与过量的H2在1 100~1 200 ℃的温度下反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水剧烈反应,在空气中易自燃。
请回答:
(1)第一步制取粗硅的化学反应方程式为 。
(2)粗硅与HCl气体反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为 。
(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 ,装置C中的烧杯需要加热,目的是 。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是 ,装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ,装置D中发生反应的化学方程式是 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及 。
答案
(2)分馏(或蒸馏)
(3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化
②有固体物质生成 在题给反应温度下(1 100~1 200 ℃),普通的玻璃会软化
SiHCl3+H2Si+3HCl
③排尽装置中的空气
解析
核心考点
试题【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体;②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl】;主要考察你对碳族元素等知识点的理解。[详细]
举一反三
HCOOHCO↑+H2O
请根据以下各图帮他们组装成一套相对合理的实验装置图(某些装置可重复使用)。
回答以下问题:
(1)合理实验装置的连接顺序是(写小写字母) 。
(2)在反应时一定要先通一会一氧化碳气体,然后再点燃加热氧化铁的酒精灯,原因是 。
A.因为一般反应从左到右进行 |
B.排除体系内的空气,使反应过程更安全 |
C.甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO |
D.此反应加热时间长有利于产生CO |
(4)在观察到硬质玻璃管中的物质由 色完全变为 色时停止加热,然后继续 ,原因是防止铁被氧化。
(5)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。
(6)该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集起来,收集的气体前后有几瓶,分别按收集的先后顺序编号,点燃各个瓶中的气体,中间编号的集气瓶中气体 ,编号最先和最后的集气瓶中气体 ,原因是 。
相关信息:①四氯化硅遇水极易水解;②SiCl4沸点为57.7℃,熔点为-70.0℃。请回答:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。
(2)装置C中的试剂是 ;装置F的作用是 ;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中含有铁元素,为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①反应的离子方程式: 。
②滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由 。
③滴定前检验Fe3+是否被完全还原的实验操作是 。
A.测定NaOH熔点时,可以将NaOH放入石英坩埚中高温加热 |
B.石英砂可以用于制取高纯度的硅,硅是将太阳能转化为电能的常用材料 |
C.因为氨易液化,液氨在气化时会吸收大量的热量,所以液氨可作制冷剂 |
D.硫酸和硝酸都是重要的工业原料,工业上可用于制化肥、农药和炸药 |
(1)硅元素位于周期表的______周期______族。下面有关硅材料的说法中正确的是__________(填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料———光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,故在玻璃尖口点燃H2时出现黄色火焰 |
(2)工业上用石英砂和焦炭可制得粗硅。
已知:
请将以下反应的热化学方程式补充完整:
SiO2(s) + 2C(s) ="==" Si(s) + 2CO(g) △H = ________
(3)粗硅经系列反应可生成硅烷(SiH4),硅烷分解生成高纯硅。已知硅烷的分解温度远低于甲烷,用原子结构解释其原因:_________,Si元素的非金属性弱于C元素,硅烷的热稳定性弱于甲烷。
(4)将粗硅转化成三氯氢硅(SiHCl3),进一步反应也可制得高纯硅。
①SiHCl3中含有的SiCl4、AsCl3等杂质对晶体硅的质量有影响。根据下表数据,可用________ 方法提纯SiHCl3。
物质 | SiHCl3 | SiCl4 | AsCl3 |
沸点/℃ | 32.0 | 57.5 | 131.6 |
a.该反应的平衡常数随温度升高而增大
b.横坐标表示的投料比应该是
c.实际生产中为提高SiHCl3的利用率,应适当升高温度
③整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:____________________。
A.氢氟酸能和玻璃的成分SiO2发生化学反应 |
B.根据SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑的反应,可推知硅酸的酸性比碳酸强 |
C.CO2气体通入到Na2SiO3溶液中可以制得硅酸 |
D.原硅酸不稳定,易失去水分子成为硅酸 |
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