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HCl气体反应制得SiHCl₃：Si＋3HCl  SiHCl₃＋H₂

③SiHCl₃与过量H₂在l000～1100℃反应制得纯硅

已知SiHCl₃能与H₂O强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：

(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为                                       。

(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl₃(沸点33.0℃)中含有少量SiCl₄(沸点57.6℃)和HCl(沸点—84.7℃)，提纯SiHCl₃采用的方法为                     。

(3)用SiHCl₃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            。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，操作的关键是检验实验装置的气密性，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）分馏（或蒸馏）

（3）①浓硫酸  使滴入烧瓶中的SiHCl₃气化

 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