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多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注．

1．SiCl4可制氣相白炭黑(與光導(dǎo)纖維主要原料相同)，方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為________．

2．SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用．一定條件下，在20 L恒容密閉容器中的反應(yīng)：

3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)

達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140 mol/L和0.020 mol/L，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為________kg．

3．實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)：

Zn＋H2SO4→ZnSO4＋H2↑；MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置________(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置________(填代號)．

可選用制備氣體的裝置：

4．采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0 kg，則生成氫氣________m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)．(忽略可能存在的其他反應(yīng))

答案：
解析：

　　1．(2分)①SiCl4＋2H2＋O2SiO2＋4HCl

　　2．(2分)0.35

　　3．(2分)e；d

　　4．(2分)134.4，


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2013?濰坊模擬）工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅．下圖1是離子交換膜法（允許鈉離子通過，不允許氫氧根與氯離子通過）電解飽和食鹽水，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是
氯氣
氯氣
，NaOH溶液的出口為
a
a
（填字母），精制飽和食鹽水的進口為
d
d
（填字母），干燥塔中應(yīng)使用的液體是
濃硫酸
濃硫酸
．

（1）多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注．SiCl4可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl4、H2、O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
．SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiCl3而循環(huán)使用．一定條件下，在20L恒容密閉容器中反應(yīng)3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）═4SiHCl3（g）達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗NaCl的質(zhì)量為
0.35
0.35
kg．
（2）如圖2，實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)：
Zn+H2SO4?ZnSO4+H2↑，MnO2+4HCl(濃)
△
.
.
MnCl2+Cl2↑+2H2O
據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置
e
e
（填代號）和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置
d
d
（填代號）．
可選用制備氣體的裝置：
（3）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣．現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣
134.4
134.4
m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．（忽略可能存在的其他反應(yīng)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?重慶）工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅．
（1）圖是離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是
氯氣
氯氣
；NaOH溶液的出口為
a
a
（填字母）；精制飽和食鹽水的進口為
d
d
（填字母）；干燥塔中應(yīng)使用的液體是
濃硫酸
濃硫酸
．

（2）多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用收到廣泛關(guān)注．
①SiCl4可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
．
②SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用．一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（g）4SiHCl3（g）達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為
0.351
0.351
kg．
（3）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣
134.4
134.4
M3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用．其簡化的工藝流程如圖所示：

反應(yīng)①：Si（粗）+3HCl（g） 
 553----573K 
.
 
SiHCl3（l）+H2（g）
反應(yīng)②：SiHCl3+H2 
 1373K 
.
 
 Si（純）+3HCl
（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）；△H=-210kJ?mol-1．伴隨的副反應(yīng)有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）；△H=-241kJ?mol-1．SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）；△H=
+31kJ?mol-1
+31kJ?mol-1
．
（2）假設(shè)在每一輪次的投料生產(chǎn)中，硅元素沒有損失，反應(yīng)①HCl中的利用率為75%，反應(yīng)②中和H2的利用率為80%．則在下一輪次的生產(chǎn)中，需補充投入HCl和H2的體積比是
4：1
4：1
．
（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎI(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是
Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
；
整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
；
整個系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是
由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時容易發(fā)生爆炸
由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時容易發(fā)生爆炸
．
（4）若將硅棒與鐵棒用導(dǎo)線相連浸在氫氧化鈉溶液中構(gòu)成原電池，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：
Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O
Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O

（5）硅能用于合成硅橡膠，右圖是硅橡膠中的一種，其主要優(yōu)點是玻璃化溫度低，耐輻射性能好，則該硅橡膠的化學(xué)式為
（C24H18SiO2）n
（C24H18SiO2）n
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?長寧區(qū)一模）Ⅰ．工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料，其中部分原料可用于制備多晶硅．
（1）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用．精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl（鹽酸）③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是
③①②
③①②
（填序號）洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為
③
③
．（填序號）（①飽和Na2CO3溶液  ②飽和K2CO3溶液  ③75%乙醇　④四氯化碳）
（2）如圖是離子交換膜（允許鈉離子通過，不允許氫氧根與氯離子通過）法電解飽和食鹽水示意圖，電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是
氯氣
氯氣
；NaOH溶液的出口為
a
a
（填字母）；精制飽和食鹽水的進口為
d
d
（填字母）；干燥塔中應(yīng)使用的液體是
濃硫酸
濃硫酸
．

Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn)，其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注．
（1）SiCl4可制氣相白炭黑（與光導(dǎo)纖維主要原料相同），方法為高溫下SiCl4與H2和O2反應(yīng)，產(chǎn)物有兩種，化學(xué)方程式為
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高溫 
.
 
SiO2+4HCl
．
（2）SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用．一定條件下，在20L恒容密閉容器中的反應(yīng)：
3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）
達平衡后，H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物，理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為
0.351
0.351
kg．
（3）實驗室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)：
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（濃）
△
MnCl2+Cl2↑+2H2O
據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置
e
e
（填代號）和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置
d
d
（填代號）．
可選用制備氣體的裝置：

（4）采用無膜電解槽電解飽和食鹽水，可制取氯酸鈉，同時生成氫氣，現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg，則生成氫氣
134.4
134.4
m3（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．（忽略可能存在的其他反應(yīng)）
某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：

沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2
PH 3.2 5.2 12.4
Ⅲ．部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見上表，請回答下列問題：
（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有
適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間
適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間
（要求寫出兩條）．
（2）濾渣I的主要成分是
Fe（OH）3、Al（OH）3
Fe（OH）3、Al（OH）3
．
Mg（ClO3）2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：
MgCl2+2NaClO3→Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四種化合物的溶解度（S）隨溫度（T）變化曲線如圖所示：

（3）將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計量數(shù)比混合制備Mg（ClO3）2．簡述可制備Mg（ClO3）2的原因：
在某一溫度時，NaCl最先達到飽和析出；Mg（ClO3）2的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；
在某一溫度時，NaCl最先達到飽和析出；Mg（ClO3）2的溶解度隨溫度變化的最大，NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別；
．
（4）按題（3）中條件進行制備實驗．在冷卻降溫析出Mg（ClO3）2過程中，常伴有NaCl析出，原因是：
降溫前，溶液中NaCl已達飽和，降低過程中，NaCl溶解度會降低，會少量析出；
降溫前，溶液中NaCl已達飽和，降低過程中，NaCl溶解度會降低，會少量析出；
．除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：
重結(jié)晶
重結(jié)晶
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用．其簡化的工藝流程如圖所示：
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（1）制備三氯氫硅的反應(yīng)為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ?mol-1．
伴隨的副反應(yīng)有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ?mol-1．
SiCl4在一定條件下與H2反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為SiHCl3，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）△H=
 
．
（2）由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為
 
．該生產(chǎn)工藝中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是
 
（至少寫出兩種）．
（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒ǎI(yè)上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質(zhì)中反應(yīng)得到硅烷，化學(xué)方程式是
 
；整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水，否則反應(yīng)將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學(xué)方程式為
 
；整個系統(tǒng)還必須與氧隔絕，其原因是
 
．

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