Question

33、作為推行“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要科技進(jìn)步成果，太陽能光伏發(fā)電成為2010年上海世博會(huì)的“亮點(diǎn)”．太陽能光伏發(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）寫出從粗硅到SiHCl₃的化?學(xué)方程式

Si+3HCl═SiHCl₃+H₂

．
（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

沸點(diǎn)

（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）不同．
（3）整個(gè)制備過程必須達(dá)到無水無氧．在H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，可能引起的后果有

發(fā)生爆炸（硅被氧化得不到高純硅等）

（填一種可能）．
（4）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量雜質(zhì)Al₂O₃．若要除去石英砂中少量的雜質(zhì)，可選用的試劑

HCl或H₂SO₄或HNO₃等

（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及提示來書寫化學(xué)方程式；
（2）用蒸餾法分離液態(tài)混合物，要求各組份的沸點(diǎn)不相同；
（3）根據(jù)氫氣與氧氣反應(yīng)的情況和Si與氧氣反應(yīng)的情況考慮；
（4）根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)來選擇合適的試劑進(jìn)行除雜．

解答：解：（1）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；
（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）在H₂還原SiHCl₃過程中若混入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)制備過程必須達(dá)到無水無氧；
（4）氧化鋁可以和酸反應(yīng)，而二氧化硅不能和酸反應(yīng)，故可以用酸來除去二氧化硅中的氧化鋁．
故答案為：（1）Si+3HCl═SiHCl₃+H₂；
（2）沸點(diǎn)；
（3）發(fā)生爆炸（硅被氧化得不到高純硅等）；
（4）HCl 或 HNO₃ 或 H₂SO₄．

點(diǎn)評(píng)：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．