多晶硅生產(chǎn)工藝流程如下：

（1）粗硅粉碎的目的是
增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)
增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)
．分離SiHCl3（l）和SiCl4（l）的方法為
蒸餾
蒸餾
．
（2）900℃以上，H2與SiHCl3發(fā)生如下反應(yīng)：SiHCl3（g）+H2（g）?Si（s）+3HCl（g）；△H＞0，其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
c3(HCl)
c(SiHCl)×c(H2)
c3(HCl)
c(SiHCl)×c(H2)
．為提高還原時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度
．
（3）該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是
HCl、H2
HCl、H2
．
（4）SiCl4與上述流程中的單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，可以制得SiHCl3，其化學(xué)方程式為
3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3
3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3
．
分析：（1）根據(jù)固體表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；根據(jù)互溶的液體采用蒸餾的方法分離；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)的概念；根據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響；
（3）根據(jù)化學(xué)根據(jù)反應(yīng)物中和生成物中都有的物質(zhì)考慮；
（4）根據(jù)題目信息以及原子守恒來書寫；
解答：解：（1）固體表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，粗硅粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)；SiHCl3（l）和SiCl4（l）是互溶的液體，采用蒸餾的方法分離；
故答案為：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)；蒸餾；
（2）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，所以K=
c3(HCl)
c(SiHCl)×c(H2)
；
升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度，提高還原時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率，故答案為：升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度；
（3）由圖示可知反應(yīng)物有粗硅、HCl、H2；反應(yīng)過程中生成物有：SiHCl3、H2、SiCl4、HCl，所以在反應(yīng)物中和生成物中都有的物質(zhì)是HCl、H2，所以流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是HCl、H2；
故答案為：HCl、H2；
（4）SiCl4與上述流程中的硅和氫氣發(fā)生化合反應(yīng)，可以制得SiHCl3：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3，故答案為：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3；
點(diǎn)評(píng)：本題涉及關(guān)硅和二氧化硅性質(zhì)的綜合題，難度較大，考查學(xué)生分析和解決問題的能力．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?長寧區(qū)一模）Ⅰ．工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅．
（1）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用．精制時(shí)，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl（鹽酸）③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是
③①②
③①②
（填序號(hào)）洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為
③
③
．（填序號(hào)）（①飽和Na2CO3溶液  ②飽和K2CO3溶液  ③75%乙醇　④四氯化碳）
（2）如圖是離子交換膜（允許鈉離子通過，不允許氫氧根與氯離子通過）法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是
氯氣
氯氣
；NaOH溶液的出口為
a
a
（填字母）；精制飽和食鹽水的進(jìn)口為
d
d
（填字母）；干燥塔中應(yīng)使用的液體是
濃硫酸
濃硫酸
．

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注．
（1）SiCl4可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
．
（2）SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用．一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：
3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）
達(dá)平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為
0.351
0.351
kg．
（3）實(shí)驗(yàn)室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)：
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（濃）
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O
據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置
e
e
（填代號(hào)）和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置
d
d
（填代號(hào)）．
可選用制備氣體的裝置：

（4）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時(shí)生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣
134.4
134.4
m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．（忽略可能存在的其他反應(yīng)）
某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：

沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2
PH 3.2 5.2 12.4
Ⅲ．部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見上表，請(qǐng)回答下列問題：
（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有
適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間
適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間
（要求寫出兩條）．
（2）濾渣I的主要成分是
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
．
Mg（ClO3）2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：
MgCl2+2NaClO3→Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖所示：

（3）將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg（ClO3）2．簡述可制備Mg（ClO3）2的原因：
在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出；Mg（ClO3）2的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；
在某一溫度時(shí)，NaCl最先達(dá)到飽和析出；Mg（ClO3）2的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；
．
（4）按題（3）中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)．在冷卻降溫析出Mg（ClO3）2過程中，常伴有NaCl析出，原因是：
降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降低過程中，NaCl溶解度會(huì)降低，會(huì)少量析出；
降溫前，溶液中NaCl已達(dá)飽和，降低過程中，NaCl溶解度會(huì)降低，會(huì)少量析出；
．除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：
重結(jié)晶
重結(jié)晶
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用．其簡化的工藝流程如圖所示：
精英家教網(wǎng)
（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ?mol-1．
伴隨的副反應(yīng)有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ?mol-1．
SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）△H=
 
．
（2）由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為
 
．該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是
 
（至少寫出兩種）．
（3）由于SiH4具有易提純的特點(diǎn)，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎI(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是
 
；整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為
 
；整個(gè)系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源：專項(xiàng)題 題型：填空題

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、 硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法。由于三氯氫硅氫還原法具有一定優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。其簡化的工藝流程如下圖所示：
(1)制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si(s) +3 HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g) △H=-210 kJ·mol-1。
伴隨的副反應(yīng)有：Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g) △H=-241 kJ·mol-1。
SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g) △H=___________。
(2)由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________。該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是_____________（至少寫出兩種）。
(3)由于SiH4具有易提純的特點(diǎn)，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ā９I(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和同體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷．化學(xué)方程式是___________；整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為___________；整個(gè)系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是___________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（10分）我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還

原法。由于三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。其簡化的工藝流程如圖所示：

 
 

 

 

 

 

 

 


（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si(s)＋3HCl(g) == SiHCl3(g)＋H2(g)   ΔH=－210 kJ•mol-1。

伴隨的副反應(yīng)有：Si(s)＋4HCl(g) == SiCl4(g)＋2H2(g)   ΔH=－241 kJ•mol-1。

SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：

SiCl4(g)＋H2(g) == SiHCl3(g)＋HCl(g)  ΔH=           。

（2）由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為　　　　。該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是                   （至少寫出兩種）。

（3）由于SiH4具有易提純的特點(diǎn)，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒�。工業(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是                      ；整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為                   ；整個(gè)系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是                 。

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