Question

12．太陽能光伏發(fā)電最關鍵的材料是高純硅，如圖是我市某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)高純硅的流程示意圖：發(fā)生的反應為：
①SiO₂+2C$\frac{\underline{\;1600℃～1800℃\;}}{\;}$Si+2CO↑
②Si+3HCl$\frac{\underline{\;250～300℃\;}}{Cu粉或Ag粉}$SiHCl₃+H₂↑
③SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;1100～1200℃\;}}{\;}$Si+3HCl

（1）反應①中的產(chǎn)生一氧化碳尾氣可以用于冶煉鐵，請寫出一氧化碳還原赤鐵礦（主要成分是Fe₂O₃）的反應的化學方程式3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（2）整個制備過程必須達到無水無氧，在H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，可能引起的后果是氫氣和氧氣反應引發(fā)爆炸．
（3）上述流程中有些物質(zhì)可以循環(huán)使用，以達到綠色化學和節(jié)約資源的目的．該物質(zhì)有HCl或H₂． （只需填一種）

Answer 1

分析 （1）從一氧化碳和赤鐵礦（主要成分是Fe₂O₃）在高溫下反應生成鐵和二氧化碳去分析；
（2）從混有空氣或氧氣的氫氣遇明火可能會發(fā)生爆炸去分析；
（3）根據(jù)生產(chǎn)流程中②③可知：由粗硅到SiHCl₃和由SiHCl₃到高純硅是兩個相反的過程，可以看出H₂、HCl可以循環(huán)使用．

解答 解：（1）一氧化碳和赤鐵礦（主要成分是Fe₂O₃）在高溫下反應生成鐵和二氧化碳，其反應的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故答案為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）在H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，氫氣與氧氣會發(fā)生反應并放出大量熱量，可能會引起爆炸．故整個制備過程必須達到無水無氧；故答案為：氫氣和氧氣反應引發(fā)爆炸；
（3）根據(jù)生產(chǎn)流程中②③可知：由粗硅到SiHCl₃和由SiHCl₃到高純硅是兩個相反的過程，因此，這些過程中，H₂、HCl可以循環(huán)使用；故答案為：HCl或H₂．

點評 此題主要是考查學生的綜合分析能力，不但要求學生具備有關物質(zhì)的基礎知識，而且要有實驗操作的經(jīng)歷和分析、解決化學實驗問題的能力．