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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)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
1人问答
问题描述:

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)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.

发生的主要反应.

电弧炉SiO2+2C
 1600-1800℃ 
 Si+2CO↑流化床反应器Si+3HCl 250-300 .

 SiHCl3+H2还原炉①还原炉中发生主要反应的化学方程式为___ Si+3HCl

 Si+3HCl

.该工艺中可循环使用的物质为___(填化学式).用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为___ SiC+2CO↑

 SiC+2CO↑

②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,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___.

物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4
沸点/°C235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的化学方程式为___.

(2)氮化硅(Si3N4)是一种高温结构材料,粉末状态的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3反应制取.粉末状Si3N4遇空气和水都不稳定.但将粉末状的Si3N4和适量氧化镁在230×1.01×105Pa和185°C的密闭容器中进行热处理,可以制得结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料,同时还得到遇水不稳定的Mg3N2.

①由SiCl4和NH3反应制取Si3N4的化学方程式为___ Si3N4+12HCl

 Si3N4+12HCl

②四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,使生成的Si3N4沉积在石墨表面可得较高纯度的氮化硅,该反应的化学方程式为___ Si3N4+12HCl

 

刘石回答:
  (1)①还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅,SiHCl3+H2 高温 . Si+3HCl,流程分析可知可循环使用的物质为HCl和H2;用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅...
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