Question

 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与过量的H₂在1000～1100℃时反应制得纯硅。
已知SiHCl₃（沸点33.0℃）能与H₂O强烈反应，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与过量的H₂反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置已略去）：

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（填写字母代号）是_____________。
a.碘水  b.氯水  c.NaOH溶液  d.KSCN溶液  e.Na₂SO₃溶液

Answer 1

（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；    在反应温度下，普通玻璃会软化；SiHCl₃+H₂Si+3HCl ；   ③排尽装置中的空气；   ④bd
【试题分析】
解析：由（2）中的实验装置图可以看出：A为制取氢气的装置，B为干燥氢气的装置。由SiHCl₃的沸点可知其在常温下为液态，对C装置加热可以使其汽化，从而保证SiHCl₃和氢气充分接触并进入D中，在较高温度下发生反应得到单质硅。SiHCl₃与H₂反应所需的较高温度会使普通玻璃软化，写化学方程式时也要特别注明温度。将试样用稀盐酸溶解后，再在溶液中依次加入氯水（氯水能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺）和KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明样品中含有铁单质，不变血红色则说明样品中不含铁单质。