Question

【題目】硅（Si）是太陽(yáng)能電池和電腦芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分為二氧化硅）生產(chǎn)高純硅的流程圖如圖（整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水、無(wú)氧氣）。

回答下列問(wèn)題：

（1）三氯硅烷是由__元素（填數(shù)字）組成的化合物，請(qǐng)寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____________________，反應(yīng)的基本類型為______。

（2）整個(gè)制備過(guò)程必須嚴(yán)格控制無(wú)水無(wú)氧氣。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，寫出化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________________；H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2，可能引起的后果是________。

（3）以上生產(chǎn)高純硅的流程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)是____________。

Answer 1

【答案】3 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 置換反應(yīng) SiHCl3＋3H2O＝H2SiO3＋3HCl＋H2↑ 發(fā)生爆炸 HCl

【解析】

（1）三氯硅烷是由硅、氫、氯3種元素組成的化合物，由純SiHCl3與氫氣高溫條件下反應(yīng)產(chǎn)生硅單質(zhì)和氯化氫的化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiHCl3＋H2Si＋3HCl，該反應(yīng)符合“單質(zhì)+化合物=新單質(zhì)+新化合物”，屬于置換反應(yīng)；

（2）SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和氫氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiHCl3＋3H2O＝H2SiO3＋3HCl＋H2↑；氫氣具有可燃性，H2還原SiHCl3過(guò)程中若混入O2，可能引起的后果是：發(fā)生爆炸；

（3）粗硅與氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生SiHCl3，SiHCl3與氫氣反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫和硅，生產(chǎn)高純硅的流程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)是：氯化氫（HCl）。