Question

高純硅生產(chǎn)流程如圖：

（1）由SiO₂制粗硅的化學(xué)方程式是

 

，該反應(yīng)不能說明碳的非金屬性強(qiáng)于硅，原因是

 

，請寫出一個(gè)能說明碳的非金屬性強(qiáng)于硅的化學(xué)方程式

 

．
（2）900℃以上，H₂與SiHCl₃發(fā)生反應(yīng)：SiHCl₃（g）+H₂（g）?Si（s）+3HCl（g）△H＞0．將一定量的反應(yīng)物通入固定容積的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)．下列說法正確的是

 

（填字母）．
a．在恒溫條件下，若容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，則該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
b．增大SiHCl₃的用量，可提高SiHCl₃的平衡轉(zhuǎn)化率
c．升高溫度可加快反應(yīng)速率，且提高硅的產(chǎn)率
（3）該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硅和二氧化硅,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題,元素及其化合物

分析：（1）碳與二氧化硅反應(yīng)生成硅單質(zhì)和一氧化碳，只能說明碳的還原性比硅強(qiáng)，強(qiáng)酸反應(yīng)制取弱酸；
（2）a．反應(yīng)前后有氣體物質(zhì)的量的變化；
b．增大SiHCl₃的用量，可提高H₂的平衡轉(zhuǎn)化率；
c．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)；
（3）根據(jù)化學(xué)根據(jù)反應(yīng)物中和生成物中都有的物質(zhì)考慮．

解答： 解：（1）碳與二氧化硅反應(yīng)生成硅單質(zhì)和一氧化碳：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO，只能說明碳的還原性比硅強(qiáng)，非金屬性是指非金屬元素的單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中得到電子的能力，不能說明碳的非金屬性比硅強(qiáng)；非金屬性較強(qiáng)的元素，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性較強(qiáng)，如碳的非金屬性比硅強(qiáng)，則碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)，可發(fā)生：Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃，
故答案為：SiO₂+2C

高溫  .

Si+2CO；非金屬性是指非金屬元素的單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中得到電子的能力，而碳與二氧化硅反應(yīng)所表現(xiàn)出來的是碳失去電子的能力（或還原性），因此不能說明碳的非金屬性比硅強(qiáng)；Na₂SiO₃+2CO₂+2H₂O=H₂SiO₃↓+2NaHCO₃；
（2）a．反應(yīng)前后有氣體物質(zhì)的量的變化，若容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，則該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故a正確；
b．增大SiHCl₃的用量，SiHCl₃的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故b錯(cuò)誤；
c．正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫向正反應(yīng)方向移動(dòng)，且提高硅的產(chǎn)率，故c正確；
故答案為：ac；
（3）由圖示可知反應(yīng)物有粗硅、HCl、H₂；反應(yīng)過程中生成物有：SiHCl₃、H₂、SiCl₄、HCl，所以在反應(yīng)物中和生成物中都有的物質(zhì)是HCl、H₂，所以流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是HCl、H₂；
故答案為：HCl、H₂．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及關(guān)硅和二氧化硅性質(zhì)的綜合題，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好科學(xué)素養(yǎng)，難度較大，注意相關(guān)知識(shí)的積累．