Question

12．高純度的單晶硅生產(chǎn)方法主要為：
SiO₂$→_{①}^{焦炭}$粗硅$→_{②}^{HClCl_{2}}$$\stackrel{SiHC{l}_{3}}{（沸點(diǎn)31.5℃）}$$→_{③}^{H_{2}高溫}$Si（純）$→_{④}^{氣相沉積法}$$\stackrel{超純硅}{（多晶硅）}$$\stackrel{⑤}{→}$單晶硅
制得的粗硅中含有的雜質(zhì)主要為C、SiO₂（寫化學(xué)式）
請分別寫出上述流程中①、③的化學(xué)方程式：①SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（粗硅）+2CO↑         ③SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+3HCl．

Answer 1

分析 用碳在高溫下還原二氧化硅可制得含少量雜質(zhì)的粗硅，信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度單晶硅，將粗硅用HCl、Cl₂處理轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低的SiHCl₃，通過蒸餾極易分離提純，然后將純的SiHCl₃在高溫下用H₂還原即可得到純度高的Si，據(jù)此解答．

解答 解：根據(jù)生產(chǎn)流程，可得反應(yīng)①反應(yīng)式：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（粗硅）+2CO↑，所得的粗硅中含有大量的其它雜質(zhì)（如C、SiO₂等），沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，將粗硅用HCl、Cl₂處理轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低的SiHCl₃，反應(yīng)方程式為Si+Cl₂+HCl$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiHCl₃，低沸點(diǎn)的SiHCl₃通過蒸餾極易分離提純，然后將純的SiHCl₃在高溫下用H₂還原即可得到純度高的Si蒸氣：SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+3HCl，再進(jìn)行氣相沉淀即可制得高純度的硅，從而得到單晶硅，
故答案為：C、SiO₂；SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（粗硅）+2CO↑；SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+3HCl．

點(diǎn)評 本題考查了硅的有關(guān)知識，掌握硅及其化合物的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．