Question

10．
（1）氣體W的化學式為CO
（2）寫出反應②的化學方程式：Si+3HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂；提高反應⑤速率的措施有增大壓強、升高溫度、選擇高效催化劑（填兩點）
（3）整個制備過程中，需確保在無氧、無水的環(huán)境下進行，因為SiHCl₃遇水劇烈反應生成H₂SiO₃、HCl和另一種單質，寫出該反應的化學方程式：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+3HCl↑+H₂↑
（4）Si的熔、沸點分別為1410℃、2355℃，SiCl₄的熔、沸點分別為-70℃、57.6℃．除去SiCl₄中的Si最簡便的實驗方法為蒸餾．

Answer 1

分析 焦炭與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳，所以W為CO，粗硅與HCl在553～573℃下反應生成氫氣和SiHCl₃，SiHCl₃與氫氣在1373～1453℃下反應生成粗硅和HCl，粗硅和氯氣在高溫下反應生成SiHCl₃，SiHCl₃與氨氣在高溫下反應生成Si₃N₄，
（1）焦炭與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳；
（2）硅與氯化氫在加熱條件下生成三氯硅烷和氫氣；依據溫度、壓強、催化劑對速率的影響解答；
（3）三氯硅烷水解生成硅酸、氯化氫和氫氣；
（4）蒸餾可以用來分離熔沸點不同相互溶解的液體．

解答 解：焦炭與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳，所以W為CO，粗硅與HCl在553～573℃下反應生成氫氣和SiHCl₃，SiHCl₃與氫氣在1373～1453℃下反應生成粗硅和HCl，粗硅和氯氣在高溫下反應生成SiHCl₃，SiHCl₃與氨氣在高溫下反應生成Si₃N₄，
（1）焦炭與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅和一氧化碳，所以W為CO，故答案為：CO；
（2）硅與氯化氫在加熱條件下生成三氯硅烷和氫氣，化學方程式：Si+3HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂；增大壓強、升高溫度、選擇高效催化劑都能夠提高反應速率；
故答案為：Si+3HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+H₂；增大壓強、升高溫度、選擇高效催化劑；
（3）三氯硅烷水解生成硅酸、氯化氫和氫氣，化學方程式：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+3HCl↑+H₂↑，故答案為：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃+3HCl↑+H₂↑；
（4）由題意知：硅的熔沸點分別為1 410℃、2 355℃，四氯化硅的熔、沸點分別為-70℃、57.6℃，所以可以選擇蒸餾的方法分離，故答案為：蒸餾．

點評 本題考查較為綜合，側重于學生的分析、實驗能力的考查，為高頻考點，題目涉及工業(yè)制取硅的工藝流程，涉及到方程式的書寫，影響反應速率因素，物質的分離方法，題目綜合性較強，難度中等．