晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：

①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅

③SiHCl3與過量H2在1 000—1 100 ℃反應(yīng)制得純硅

已知SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。

請(qǐng)完成下列問題：

(1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________________。

(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6 ℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.7 ℃)，提純SiHCl3采用的方法為_____________________。

(3)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：

①裝置B中的試劑是_______________________。裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是___________________________________。

②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是__________________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是___________________________________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。

③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及________________________________。

解析：由于SiHCl3極易自燃、極易和水反應(yīng)，因此用一般的化學(xué)方法難以提純，由于SiHCl3的沸點(diǎn)和所含雜質(zhì)的沸點(diǎn)相差較大，故可以采用分餾(或蒸餾)的方法。

由(3)中實(shí)驗(yàn)裝置圖可以看出A為制取氫氣的裝置，B為干燥氫氣的裝置。由SiHCl3的沸點(diǎn)可知其在常溫下為液態(tài)，對(duì)C裝置加熱可以使其汽化，以保證它和氫氣充分接觸并進(jìn)入D中，在較高溫度下反應(yīng)得到單質(zhì)硅。

答案：(1)2C+SiO2Si+2CO↑

(2)分餾(或蒸餾)

(3)①濃硫酸  使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化  ②有固體物質(zhì)生成  在此反應(yīng)溫度下，普通玻璃會(huì)軟化  SiHCl3+H2Si+3HCl  ③排盡裝置中的空氣

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來(lái)越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，開發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力．
（1）太陽(yáng)能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲談┑奶?yáng)能吸熱涂層．
①請(qǐng)寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式
1S22S22P63S23P63d84s2
1S22S22P63S23P63d84s2
．
②NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO
＞
＞
（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金屬都能與CO反應(yīng)形成配合物，F(xiàn)e（CO）5常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）5晶體屬于
分子晶體
分子晶體
（填晶體類型）；配位體是
CO
CO
．
（2）金屬酞菁配合物在硅太陽(yáng)能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如下圖，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用箭頭表示出配位鍵．
（3）CO與N2互為等電子體．CO的總鍵能大于N2的總鍵能，但CO比N2容易參加化學(xué)反應(yīng)．根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N2活潑的原因是
反應(yīng)中，CO中首先斷裂的那個(gè)π鍵的鍵能比N2的小很多，所以CO更容易發(fā)生反應(yīng)
反應(yīng)中，CO中首先斷裂的那個(gè)π鍵的鍵能比N2的小很多，所以CO更容易發(fā)生反應(yīng)
．
A-B A=B A≡B
CO 鍵能（kJ?mol-1） 357.7 798.9 1071.9
鍵能差值（kJ?mol-1） 441.2  273
N2 鍵能（kJ?mol-1） 154.8 418.3 941.7
鍵能差值（kJ?mol-1） 263.6  523.3
（4）CO與N2分子中都包含
1
1
個(gè)σ鍵、
2
2
個(gè)π鍵．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011-2012學(xué)年河北省高三上學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷 題型：選擇題

甲、乙、丙是三種常見單質(zhì)，X、Y、Z是常見化合物，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知甲是短周期金屬單質(zhì)，乙、丙是短周期非金屬單質(zhì)，X、Y、Z中只有一種是離子晶體。下列說法不正確的是

A．X是具有極性鍵的非極性分子       B．Z是水煤氣的主要成分之一

C．甲和X的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)           D．丙是生產(chǎn)硅的重要原料

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2011年福建省福州三中高考化學(xué)練習(xí)試卷（解析版） 題型：解答題

能源問題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來(lái)越多的國(guó)家開始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”，開發(fā)太陽(yáng)能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力．
（1）太陽(yáng)能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲談┑奶?yáng)能吸熱涂層．
①請(qǐng)寫出基態(tài)鎳原子的核外電子排布式______．
②NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉相同，Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO______（填“＜”或“＞”）FeO；
③Ni、Fe、Co等金屬都能與CO反應(yīng)形成配合物，F(xiàn)e（CO）5常溫下呈液態(tài)，熔點(diǎn)為-20.5℃，沸點(diǎn)為103℃，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷Fe（CO）5晶體屬于______（填晶體類型）；配位體是______．
（2）金屬酞菁配合物在硅太陽(yáng)能電池中有重要作用，一種金屬鎂酞菁配合物的結(jié)構(gòu)如下圖，請(qǐng)?jiān)谙聢D中用箭頭表示出配位鍵．
（3）CO與N2互為等電子體．CO的總鍵能大于N2的總鍵能，但CO比N2容易參加化學(xué)反應(yīng)．根據(jù)下表數(shù)據(jù)，說明CO比N2活潑的原因是______．
A-BA=BA≡B
CO鍵能357.7798.91071.9
鍵能差值441.2  273
N2鍵能154.8418.3941.7
鍵能差值263.6  523.3
（4）CO與N2分子中都包含______個(gè)σ鍵、______個(gè)π鍵．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

甲、乙、丙是三種常見單質(zhì)，X、Y、Z是常見化合物，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知甲是短周期金屬單質(zhì)，乙、丙是短周期非金屬單質(zhì)，X、Y、Z中只有一種是離子晶體。下列說法不正確的是

A．X是具有極性鍵的非極性分子       B．Z是水煤氣的主要成分之一

C．甲和X的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)          D．丙是生產(chǎn)硅的重要原料

 

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源：2012屆河北省三河一中高三上學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷 題型：單選題

甲、乙、丙是三種常見單質(zhì)，X、Y、Z是常見化合物，他們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

已知甲是短周期金屬單質(zhì)，乙、丙是短周期非金屬單質(zhì)，X、Y、Z中只有一種是離子晶體。下列說法不正確的是

A．X是具有極性鍵的非極性分子B．Z是水煤氣的主要成分之一
C．甲和X的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)D．丙是生產(chǎn)硅的重要原料

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