Question

【题目】多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。

回答下列问题：

Ⅰ．硅粉与在300℃时反应生成气体和，放出热量，该反应的热化学方程式为_____________。的电子式为__________________。

Ⅱ．将氢化为有三种方法，对应的反应依次为：

①

②

③

（1）氢化过程中所需高纯度可用惰性电极电解溶液制备，写出产生的电极名称______（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为_______________。

（2）反应③的_______________（用，表示）。

（3）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除、和外，还有______（填分子式）。

Answer 1

【答案】Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) =-225mol-1 阴极 2H2O+2e-===H2+2OH- HCl、H2

【解析】

I. 依据热化学方程式与热量之间的关系书写；参考CH4的电子式书写SiHCl3的电子式；

II.（1）依据电解池的工作原理分析；

（2）根据根据盖斯定律分析计算；

（3）结合流程图分析。

I.根据题意，该反应的热化学方程式为Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g) △H=－225kJ·mol－1； SiHCl3所有原子达稳定状态，其电子式为；

答案为Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g) △H=－225kJ·mol－1；；

II.（1）根据电解原理，阴极上产生H2，即电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；

答案为阴极：2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；

（2）根据根据盖斯定律，②－①得到反应③，即△H3=△H2－△H1；

答案为△H2－△H1；

（3）根据流程循环使用的物质有SiCl4、SiHCl3、Si、HCl、H2；

答案为HCl、H2。