内容发布更新时间 : 2024/11/10 4:35:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
环滁皆山也。其西南诸峰，林壑尤美，望之蔚然而深秀者，琅琊也。山行六七里，渐闻水声潺潺而泻出于两峰之间者，酿泉也。峰回路转，有亭翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者谁？山之僧智仙也。名之者谁？太守自谓也。
高中化学专题讲座八硅单质的精制学案新人教版必修1
[例1] 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高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2； ③SiHCl3与过量H2在1 000～1 100 ℃反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为______________________。 (2)用SiHCl3 与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：
①装置B中的试剂是________，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是___________________________________________________。
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为_______________________________________________。
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气密性，控制好反应温度以及________。
解析：(1)在高温条件下，用C还原SiO2生成Si和CO。(2)因为由Zn、稀硫酸制得的H2中会混有少量H2O，而SiHCl3能与H2O剧烈反应，所以要对H2进行干燥，根据装置应选择液态干燥剂——浓硫酸。装置C
至于负者歌于途，行者休于树，前者呼，后者应，伛偻提携，往来而不绝者，滁人游也。临溪而渔，溪深而鱼肥。酿泉为酒，泉香而酒洌；山肴野蔌，杂然而前陈者，太守宴也。宴酣之乐，非丝非竹，射者中，弈者胜，觥筹交错，起坐而喧哗者，众宾欢也。
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环滁皆山也。其西南诸峰，林壑尤美，望之蔚然而深秀者，琅琊也。山行六七里，渐闻水声潺潺而泻出于两峰之间者，酿泉也。峰回路转，有亭翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者谁？山之僧智仙也。名之者谁？太守自谓也。
用水浴加热SiHCl3使其汽化，和H2进入装置D反应，因为SiHCl3与H2在1 000～1 100 ℃下反应，温度很高，普通玻璃会软化，因此不能使用普通玻璃管。因为SiHCl3在空气中易自燃，实验中还要注意先通一段时间H2以排尽装置中的空气。
答案：(1)SiO2＋2CSi＋2CO↑
(2)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 ②有固体物质生成 在此反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3＋H2Si＋3HCl ③排尽装置中的空气
[例?] 工业上可利用石英砂生产粗硅，其主要原理为SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑。
工业上可通过如图所示流程由粗硅进一步制得纯硅：
(1)反应a的化学方程式为Si(粗)＋3HCl(g)SiHCl3(l)＋H2(g)，反应b的化学方程式为_________________________________
______________________________________________________。 (2)以上工艺中可循环使用的物质是_______________________。 (3)若反应a、b中硅元素的利用率均为80%，制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC，则生产25.2吨纯硅需纯度为75%的石英砂________吨。
解析：(1)根据流程图可知，反应b的反应物为SiHCl3、H2，生成物为Si(纯)、HCl：SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl。(2)根据反应a、b可知，反应a产生的H2是反应b的反应物，反应b产生的HCl是反应a的反应物，所以H2、HCl是可循环使用的物质。(3)设生产25.2 吨纯硅需纯度为75%的石英砂m吨。由硅原子守恒，×(1－10%)×80%×80%＝，得m＝125。
答案：(1)SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl (2)H2、HCl (3)125
至于负者歌于途，行者休于树，前者呼，后者应，伛偻提携，往来而不绝者，滁人游也。临溪而渔，溪深而鱼肥。酿泉为酒，泉香而酒洌；山肴野蔌，杂然而前陈者，太守宴也。宴酣之乐，非丝非竹，射者中，弈者胜，觥筹交错，起坐而喧哗者，众宾欢也。
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