Question

太陽能光伏發(fā)電最關(guān)鍵的材料是高純硅．三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法．生產(chǎn)流程示意圖如下：

（1）按物質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn)，三氯甲硅烷（SiHCl₃）是

 

（填化合物或混合物）．
（2）“精餾”也是蒸餾的一種形式．通過蒸餾可把液體混合物分離開，原理是利用混合物
各成分的

 

（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）不同．
（3）寫出SiHCl₃（粗）和氫氣反應(yīng)生成高純硅和氯化氫氣體的反應(yīng)方程式：

 

．
（4）為了達(dá)到綠色化學(xué)和資源綜合利用的目的，上述生產(chǎn)流程中某些物質(zhì)可循環(huán)使用，這些物質(zhì)是

 

（填化學(xué)式）．
（5）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量Al₂O₃雜質(zhì)．若要除去石英砂中的少量雜質(zhì)，可選用適當(dāng)?shù)脑噭�，反�?yīng)的化學(xué)方程式為是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,單質(zhì)和化合物的判別,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：本題考查了從石英沙中提取高純硅的實(shí)驗(yàn)過程：
用蒸餾法分離液態(tài)混合物，要求各組份的沸點(diǎn)不相同．從圖中流程可以發(fā)現(xiàn)，由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高純硅是兩個(gè)相反的過程，在寫化學(xué)方程式時(shí)，要根據(jù)質(zhì)量守恒定律增加某些反應(yīng)物或生成物．從兩個(gè)轉(zhuǎn)化方程式可以看出，H₂，HCl都可以循環(huán)利用．另外，SiO₂是非金屬氧化物，而Al₂O₃是金屬氧化物，根據(jù)金屬氧化物能夠與酸反應(yīng)的性質(zhì)，用酸來除去石英沙中的Al₂O₃．

解答：解：（1）三氯甲硅烷中含有Si、H、Cl三種元素屬于化合物；
（2）蒸餾可把液體混合物分離，原理是利用混合物各成分的沸點(diǎn)不同；
（3）SiHCl₃（粗）和氫氣反應(yīng)，生成高純硅和氯化氫氣體的反應(yīng)物是SiHCl₃（粗）和氫氣，生成物是硅和氯化氫，反應(yīng)條件是1084℃，所以方程式是：
SiHCl₃+H₂

1084℃  .

Si+3HCl；
（4）上述生產(chǎn)流程中由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高純硅是兩個(gè)相反的過程，因此，這些過程中，H₂、HCl可以循環(huán)使用；
（5）SiO₂是非金屬氧化物，而Al₂O₃是金屬氧化物能與酸反應(yīng)，利用稀鹽酸可以將Al₂O₃反應(yīng)除去，反應(yīng)物是鹽酸和氧化鋁，生成物是氯化鋁和水，用觀察法配平即可．
故答案是：（1）化合物；（2）沸點(diǎn)；（3）SiHCl₃+H₂

1084℃  .

Si+3HCl；（4）H₂、HCl；（5）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．

點(diǎn)評(píng)：以流程圖呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的探究性考題，是近幾年中考探究題命題特點(diǎn)之一．讀懂實(shí)驗(yàn)流程圖，明確實(shí)驗(yàn)步驟和原理，是正確解答此類問題的前提．