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  • 硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有 ．（2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为SiO2+2C 高温 Si+2CO↑，SiO2+3C 高温 SiC+2CO↑ ．②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式Si+3HCl 高温 SiHCl3+H2 ．（3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ；SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为 ． 物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4 沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9 （4）还原炉中发生的化学反应为：SiHCl3+H2 高温 Si+3HCl ．（5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是 ．试题及答案-填空题-云返教育

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      硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用．回答下列问题：
      （1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有                ．
      （2）高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：

      ①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为      SiO2+2C
      高温
      Si+2CO↑，SiO2+3C
      高温
      SiC+2CO↑       ．
      ②在流化床反应的产物中，SiHCl      3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式Si+3HCl
      高温
      SiHCl3+H2       ．
      （3）有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl      3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和          ；SiHCl3极易水解，其完全水解的产物为          ．
      物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
      沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
      （4）还原炉中发生的化学反应为：SiHCl3+H2
      高温
      Si+3HCl       ．
      （5）氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是                ．

      试题解答

      纯碱、石英、石灰石:SiO2+2C
      高温
      Si+2CO↑，SiO2+3C
      高温
      SiC+2CO↑:Si+3HCl
      高温
      SiHCl3+H2:精馏（或蒸馏）:H4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl:SiHCl3+H2
      高温
      Si+3HCl:H2、HCl
      解：（1）工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石，故答案为：纯碱、石英、石灰石；
      （2）①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应，SiO      2+2C
      高温
      Si+2CO↑，同时，在反应中，也可能生成碳化硅，反应为：SiO2+2C
      高温
      Si+2CO↑，SiO2+3C
      高温
      SiC+2CO↑，
      故答案为：SiO      2+2C
      高温
      Si+2CO↑，SiO2+3C
      高温
      SiC+2CO↑；
      ②粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl
      高温
      SiHCl3+H2，故答案为：Si+3HCl
      高温
      SiHCl3+H2；
      （3）利用沸点的不同提纯SiHCl      3属于蒸馏，SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），由于沸点差别较大，可以通过精馏（或蒸馏）除去杂质；SiHCl3水解反应方程式为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑，生成硅酸、氢气和氯化氢，
      故答案为：故答案为：精馏（或蒸馏）；H      4SiO4（或H2SiO3）、H2、HCl；
      （4）还原炉中SiHCl      3和氢气发生反应制得纯硅，SiHCl3+H2
      高温
      Si+3HCl，
      故答案为：SiHCl      3+H2
      高温
      Si+3HCl；
      （5）氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水：2NaCl+2H      2O
      通电
      2NaOH+H2↑+Cl2↑，为该化学工艺提供H2、HCl，故答案为：H2、HCl．
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