晶體硅是一種重要的非金屬材料，製備純硅的主要步驟如下：①高温下用碳還原二氧化硅製得粗硅②粗硅與乾燥HCl氣體反...

問題詳情：

晶體硅是一種重要的非金屬材料，製備純硅的主要步驟如下：

①高温下用碳還原二氧化硅製得粗硅

②粗硅與乾燥HCl氣體反應制得SiHCl3：Si+3HClSiHCl3+H2

③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應制得純硅

已知SiHCl3能與H2O強烈反應，在空氣中易自燃。

請回答下列問題：

(1)第①步製備粗硅的化學反應方程式為_______________________________。

(2)粗硅與HCl反應完全後，經冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6℃)和HCl(沸點-84.7℃)，提純SiHCl3採用的方法為____________________。

(3)用SiHCl3與過量H2反應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反應一段時間後，裝置D中觀察到的現象是______________________________________，裝置D不能採用普通玻璃管的原因是____________________________________，裝置D中發生反應的化學方程式為__________________________________________。

③為保*製備純硅實驗的成功，*作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密*，控制好反應温度以及______________________________________。

④為鑑定產品硅中是否含微量鐵單質，將試樣用稀鹽*溶解，取上層清液後需再加入的試劑(填寫字母代號)是_________________。

a.*水    b.*水    溶液    溶液    2SO3溶液

【回答】

【*】

（1）SiO2+2CSi+2CO↑

（2）分餾（或蒸餾）

（3）①濃硫*

       使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化

     ②有固體物質生成

       在反應温度下，普通玻璃會軟化

       SiHCl3+H2Si+3HCl

     ③排盡裝置中的空氣

     ④b d

【解析】（1）高温用C還原SiO2生成CO而不是CO2。

（2）分離、提純不同沸點的液體可以採用分餾或蒸餾的方法。

（3）用Zn、稀H2SO4製得的H2會混有少量H2O，而SiHCl3能與H2O劇烈反應，所以要進行乾燥，根據裝置選擇液態乾燥劑濃硫*。C裝置用水浴加熱SiHCl3使其揮發成氣體，和H2進入D裝置反應。因為SiHCl3＋H2 Si＋2HCl的温度很高，不能使用普通玻璃管。因為SiHCl3容易在空氣中自燃，實驗中還要注意先通一段時間H2排盡裝置中的空氣。

知識點：物質的分離 提純和檢驗

題型：實驗,探究題