Question

【題目】作為推行“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要科技進(jìn)步成果。太陽(yáng)能光伏發(fā)電成為上海世博會(huì)的“亮點(diǎn)”。太陽(yáng)能光伏發(fā)電最關(guān)鍵的材料是高純硅，生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如下：

（1）地殼中含有大量的硅元素，它的含量?jī)H次于_____元素（填元素符號(hào)）。

（2）粗硅生成SiHCl3的同時(shí)，還產(chǎn)生一種氣體單質(zhì)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（3）“精餾”也是蒸餾的一種形式。通過(guò)蒸餾可把液體混合物分離開(kāi)，原理是利用混合物各成分的_____（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）不同。

（4）整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧。在H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2，可能引起的后果是①發(fā)生爆炸，②_____。

（5）為了達(dá)到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）。

（6）石英砂含有少量雜質(zhì)Al2O3。已知其主要成分SiO2不溶于水且不溶于酸，若要除去其中的雜質(zhì)Al2O3，可選用的試劑是_____（填化學(xué)式）。

（7）實(shí)驗(yàn)室盛放氫氧化鈉的試劑瓶不能用玻璃塞，是因?yàn)榇蠖鄶?shù)玻璃中含較多的二氧化硅。和二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)類似，請(qǐng)寫(xiě)出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學(xué)方程式_____。

Answer 1

【答案】O Si+3HCl═SiHCl3+H2 沸點(diǎn) 硅被氧化得不到高純硅 H2、HCl HCl 或 HNO3 或 H2SO4 SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O

【解析】

解：（1）地殼中含量靠前的四中元素的O＞Si＞Al＞Fe，故Si的含量?jī)H次于O；

（2）粗硅和HCl反應(yīng)，生成SiHCl3，同時(shí)還生成H2，反應(yīng)的方程式為：Si+3HCl═SiHCl3+H2；

（3）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；

（4）在H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2，還原出的Si會(huì)被再次氧化，得不到純凈的Si，氫氣與氧氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)并放出大量熱量，會(huì)引起爆炸，故整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧；

（5）根據(jù)生產(chǎn)流程中可知：由粗硅到SiHCl3和由SiHCl3到高純硅是兩個(gè)相反的過(guò)程，因此，這些過(guò)程中，H2、HCl可以循環(huán)使用；

（6）氧化鋁可以和酸反應(yīng)，而二氧化硅不能和酸反應(yīng)，故可以用酸來(lái)除去二氧化硅中的氧化鋁；

（7）二氧化硅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硅酸鈉和水，化學(xué)方程式為SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O。