工业上用“三氯氢硅还原法”提纯粗硅，工艺流程如图所示：(1)工业生产粗硅的主要原理是(用化学方程式表示)：．(2)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅，且二者的物质的

Question

工业上用“三氯氢硅还原法”提纯粗硅，工艺流程如图所示：

(1)工业生产粗硅的主要原理是(用化学方程式表示)：________．

(2)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅，且二者的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO₂的质量之比为________．

(3)除上述反应外，还伴随着副反应：Si＋4HClSiCl₄＋2H₂．已知：SiHCl₃、SiCl₄在常温下均为液体，且SiCl₄的沸点比SiHCl₃的高．工业上分离SiHCl₃、SiCl₄的操作方法为________．

(4)该生产工艺中可以循环使用的物质是________________．

Answer 1

　　答案：(1)SiO₂＋2CSi(粗)＋2CO↑

　　(2)1∶2

　　(3)蒸馏

　　(4)氯化氢、氢气

　　讲析：(1)碳在高温条件下可以从SiO₂中还原出硅，该反应是置换反应．

　　(2)由题意可以写出反应的总方程式：2SiO₂＋5CSi(粗)＋SiC＋4CO↑，所以．

　　(3)SiCl₄的沸点比SiHCl₃的高，可以用蒸馏的方法对二者进行分离．

　　(4)该生产过程中要用到HCl和H₂，反应中也会产生HCl和H₂，所以HCl和H₂可以循环使用．

　　点评：本题以粗硅的提纯为背景，主要考查化学反应原理和化学实验原理．对物质进行循环利用是工业生产中的一个重要课题，在工艺流程中，如果某种物质既是反应物，又是生成物，该物质就是可以循环使用的物质．