晶體硅是一種重要的非金屬材料.制備純硅的主要步驟如下:
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制SiHCl
3:Si+3HCl
SiHCl
3+H
2③SiHCl
3與過量H
2在1000~1100℃反應(yīng)制得純硅.
已知SiHCl
3能與H
2O強(qiáng)烈反應(yīng),在空氣中易自燃.請回答下列問題:
(1)第①步制備粗硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為
.
(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后,經(jīng)冷凝得到的SiHCl
3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl
4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)-84.7℃),提純SiHCl
3采用的方法為:
分餾
分餾
.
(3)用SiHCl
3與過量H
2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去):
①裝置B中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
,裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是:
使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化
使滴入燒瓶中的SiHCl3氣化
.
②反應(yīng)一段時間后,裝置D中觀察到的現(xiàn)象是
英管的內(nèi)壁附有灰黑色晶體
英管的內(nèi)壁附有灰黑色晶體
,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是
高溫下,普通玻璃會軟化
高溫下,普通玻璃會軟化
,裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
.
③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功,操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性,控制好反應(yīng)溫度以及
先通一段時間H2,將裝置中的空氣排盡
先通一段時間H2,將裝置中的空氣排盡
.
④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì),將試樣用稀鹽酸溶解,取上層清液后需再加入的試劑(填寫字母代號)是
bd
bd
a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na
2SO
3溶液.