2019教案 化学(鲁科版)试题:专题讲座(八) Word版含解析.pdf
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1、专题讲座专题讲座(八八) 硅单质的精制 硅单质的精制 高纯硅是现代信息、 半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。高纯硅是现代信息、 半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。 工业生产的硅含有多种杂质,需经提纯处理得到高纯硅。工业生产的硅含有多种杂质,需经提纯处理得到高纯硅。 工业生产纯硅制法如下:工业生产纯硅制法如下: (1)制粗硅:制粗硅:SiO22CSi(粗粗)2CO。 = = = = = = 高高温温 (2) 粗硅与干燥粗硅与干燥 HCl 气体反应制得气体反应制得 SiHCl3: Si3HClSiHCl3H2。 = = = = = = = = = Cu粉粉或或Ag粉粉 (3)SiHCl
2、3与过量与过量 H2在在 1 1001 200 下反应制得纯硅。下反应制得纯硅。 练习练习_ 1晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下:晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下: 高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅; 粗硅与干燥的粗硅与干燥的 HCl 气体反应制得气体反应制得 SiHCl3: Si3HClSiHCl3H2; = = = = = SiHCl3与过量与过量H2在高温下反应制得纯硅。 已知在高温下反应制得纯硅。 已知SiHCl3能与能与H2O 剧烈反应,在空气中易自燃。剧烈反应,在空气中易自燃。 请回答下列问题:请回答下列问题:
3、(1)第步制备粗硅的化学方程式为第步制备粗硅的化学方程式为 _ _ _ _。 (2)用用SiHCl3 与过量与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持 装置均已略去 热源及夹持 装置均已略去): 装置装置 B 中的试剂是中的试剂是_,装置,装置 C 中的烧瓶需要加热,其目 的是 中的烧瓶需要加热,其目 的是_。 反应一段时间后,装置反应一段时间后,装置 D 中观察到的现象是中观察到的现象是_ _, 装置装置 D 不能采用普通玻璃管的原因是不能采用普通玻璃管的原因是_ _, 装置装置 D 中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_ _。 为保证制备纯硅实验
4、的成功,操作的关键是检查实验装置气密 性,控制好反应温度以及 为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置气密 性,控制好反应温度以及_ _。 解析:解析:(1)在高温条件下,用在高温条件下,用 C 还原还原 SiO2生成生成 Si 和和 CO。(2)因为 由 因为 由 Zn、稀硫酸制得的、稀硫酸制得的 H2中会混有少量中会混有少量 H2O,而,而 SiHCl3能与能与 H2O 剧 烈反应,所以要对 剧 烈反应,所以要对 H2进行干燥,根据装置应选择液态干燥剂进行干燥,根据装置应选择液态干燥剂浓 硫酸。装置 浓 硫酸。装置 C 用水浴加热用水浴加热 SiHCl3使其气化,和使其气化,和
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