Question

3．高純度單晶硅是典型的無機非金屬材料，又稱“半導(dǎo)體”材料，它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機的一場“革命”．它可以按下列方法制備：
SiO₂$\frac{\underline{\;\;\;①C\;\;\;}}{高溫}$Si（粗）$\frac{\underline{\;②HCl\;}}{300℃}$SiHCl₃$\frac{\underline{\;\;\;③過量H_{2}\;\;\;}}{1000～1100}$Si（純）
（1）寫出步驟①的化學(xué)方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）步驟②經(jīng)過冷凝得到的SiHCl₃（沸點33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸點57.6℃）和HCl（沸點-84.7℃），提純SiHCl₃的主要化學(xué)操作的名稱是蒸餾或分餾；
SiHCl₃和SiCl₄一樣，遇水可發(fā)生劇烈水解，已知SiHCl₃水解會生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，試寫出其水解的化學(xué)方程式：SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl↑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)SiO₂與碳反應(yīng)生成一氧化碳和硅；
（2）根據(jù)熔沸點的不同實現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾；SiHCl₃水解生成硅酸、氫氣和氯化氫．

解答 解：（1）工業(yè)上用焦炭在高溫下置換二氧化硅中的硅來制備粗硅，方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，故答案為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；
（2）SiHCl₃（沸點33.0℃）、SiCl₄（沸點57.6℃）、HCl（沸點-84.7℃），他們的沸點不同，根據(jù)沸點的不同實現(xiàn)物質(zhì)分離的方法為蒸餾或分餾；SiHCl₃水解生成硅酸、氫氣和氯化氫，反應(yīng)方程式為：SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl↑，
故答案為：蒸餾或分餾；SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl↑．

點評 本題考查了硅的制備的有關(guān)知識，題目難度中等，掌握實驗原理的解題的關(guān)鍵，比較容易．