Question

2．太陽能光伏發(fā)電是推行“低碳經(jīng)濟”的重要科技進步，其中最關鍵的材料是高純硅，目前，三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是制備高純硅的主要方法，生產(chǎn)流程示意圖如圖所示：

（1）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量Al₂O₃．已知二氧化硅不溶于水，不溶于水，不溶于酸，若要除去石英砂中少量的雜質(zhì)，可選用的試劑是HCl或H₂SO₄（填化學式）
（2）二氧化硅與焦炭反應的另一種產(chǎn)物是一氧化碳，該反應的化學方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑
（3）為了達到綠色化學和資源綜合利用的目的，上述生產(chǎn)流程中某些物質(zhì)可循環(huán)使用，這兩種物質(zhì)分別是H₂和HCl．
（4）完成由純SiHCl₃制取高純硅的化學方程式：SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+3HCl．

Answer 1

分析 （1）氧化鋁能和稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，能和稀硫酸反應生成硫酸鋁和水；
（2）高溫條件下，二氧化硅與焦炭反應生成硅和一氧化碳；
（3）上述生產(chǎn)流程中，氫氣和氯化氫可循環(huán)使用；
（4）化學反應遵循質(zhì)量守恒定律，即化學反應前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變．

解答 解：（1）氧化鋁能和稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，能和稀硫酸反應生成硫酸鋁和水，二氧化硅不溶于水，不溶于酸，因此若要除去石英砂中少量的氧化鋁，可選用的試劑是稀鹽酸或稀硫酸，稀鹽酸和硫酸的化學式分別是HCl、H₂SO₄．
故填：HCl或H₂SO₄．
（2）高溫條件下，二氧化硅與焦炭反應生成硅和一氧化碳，該反應的化學方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
故填：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）為了達到綠色化學和資源綜合利用的目的，上述生產(chǎn)流程中某些物質(zhì)可循環(huán)使用，這兩種物質(zhì)分別是H₂和HCl．
故填：H₂；HCl．
（4）由反應的化學方程式可知，反應前后硅原子都是1個，反應前氫原子和氯原子都是3個，因此反應后應該生成3個氯化氫分子，反應的化學方程式為：SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+3HCl．
故填：HCl．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．