工业生产中，硅是在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得的。（1）若往电炉中加入和30g炭粉的混合物，通电，使它们发生如下的反应：。求生成硅的质量及CO在标准状况下的体积。（2）以上生产

Question

工业生产中，硅是在电炉中用炭粉还原二氧化硅制得的。
（1）若往电炉中加入和30g炭粉的混合物，通电，使它们发生如下的反应：。求生成硅的质量及CO在标准状况下的体积。
（2）以上生产所得到的硅不纯，称为“粗硅”。一些高新技术产品的元件中使用的硅是极其纯净、几乎没有任何缺陷的单晶硅。
①工业上，硅的提纯原理为在高温下让粗硅与氯气反应，其产物在高温下被氢气还原，从而得到纯净的硅。
写出上述过程中有关反应的化学方程式。
②高纯硅的另一生产方法为用金属硅化物（）与HCl作用得硅烷（），再分解硅烷得到高纯硅，请写出有关反应的化学方程式。
③实验室中，将细沙粉（）与镁粉混合加热，也可制得粗硅。这种粗硅往往含有过量的镁、氧化镁和硅化镁，这些杂质可用盐酸除去，请写出此过程中有关反应的化学方程式。____

Answer 1

【分析】（1）先判断两种反应物谁过量，然后根据不足量的物质进行计算。（2）找出反应物和生成物，再根据质量守恒定律写出方程式。

1、（1）设60×30g>60g×24，故碳粉过量，用不足量的质量进行计算。设生成的Si的质量为x，同时生成标准状况下CO的体积为y。


x=28g，y=44.8L
答：生成硅的质量为28g，CO 在标准状况下的体积是44.8L。
（2）①

②

③

【点评】工业上用焦炭在电炉中将石英砂还原，先得到粗Si，然后将粗Si再转变成四氯化硅，用精馏的方法将提纯后，再用纯锌或镁还原得到纯度较高的单质硅，最后用物理方法——熔融法来进一步提纯，得到高纯度的硅。