Question

(5分)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HCl气体反应制得SiHCl₃ ：Si + 3HCl（g） SiHCl₃ + H₂（g）

③SiHCl₃与过量H₂在1000-1100℃反应制得纯硅：

SiHCl₃（g） + H₂（g） Si（s）+ 3HCl（g）

已知SiHCl₃能与H₂O剧烈反应，且在空气中易自燃。

用SiHCI₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）

 (1)装置B中的试剂是             

(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         。

(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的气密性，控制好反应温度以及               。

(4)为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是            。（填写字母代号） 

a．碘水     b.氯水     c. NaOH溶液    d. KSCN溶液    e. Na₂SO₃溶液

 

Answer 1

【答案】

(1) 浓硫酸    (2)有固体物质生成；在该反应温度下，普通玻璃会软化

(3) 排尽装置中的空气       (4) bd

【解析】（1）由于SiHCl₃能与H₂O剧烈反应，所以生成的氢气需要干燥，选用浓硫酸作干燥剂。

（2）在高温下氢气将硅置换出来，生成单质硅，因此在装置D中有固体物质生成。因为反应的温度很高，在该反应温度下，普通玻璃会软化，所以装置D不能采用普通玻璃。

（3）由于在高温下硅和氧气可以化合生成二氧化硅，所以必须排尽装置中的空气。

（4）铁和盐酸反应生成的是亚铁离子，所以要具有铁的存在，在加入KSCN溶液之前，还需要加入氧化剂氯气，把亚铁离子氧化成铁离子，所以答案选bd。