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高溫下用過量的碳還原二氧化硅制得粗硅,同時(shí)得到一種可燃性氣態(tài);
②粗硅與干燥的HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl
3(Si+3HCl=SiHCl
3+H
2)
③SiHCl
3與過量的H
2在1000℃~1100℃反應(yīng)制得純硅,已知SiHCl
3能與水強(qiáng)烈反應(yīng),在空氣中易自燃.請(qǐng)回答:
(1)第一步制取軌的化學(xué)方程式
.
(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℃),提純SiHCl
3可采用
蒸餾
蒸餾
的方法.
(3)實(shí)驗(yàn)室用SiHCl
3與過量的H
2反應(yīng)制取純硅裝置如圖所示(加熱和夾持裝置略去):
①裝置B中的試劑是
濃硫酸
濃硫酸
,裝置C需水浴加熱,目的是
使SiHCl3氣化,與氫氣反應(yīng)
使SiHCl3氣化,與氫氣反應(yīng)
.
②反應(yīng)一段時(shí)間后,裝置D中可觀察到有晶體硅生成,裝置D不能采用普通玻璃管的原因是
SiHCl3與過量的H2在1000℃~1100℃反應(yīng)制得純硅,溫度太高,普通玻璃管易熔化
SiHCl3與過量的H2在1000℃~1100℃反應(yīng)制得純硅,溫度太高,普通玻璃管易熔化
,D中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是
SiHCl3+H2=Si+3HCl
SiHCl3+H2=Si+3HCl
.
③為保證實(shí)驗(yàn)的成功,操作的關(guān)鍵除題中已告知的之外,你認(rèn)為最重要的還有:
裝置要嚴(yán)密
裝置要嚴(yán)密
,
控制好溫度
控制好溫度
.(答出兩點(diǎn))