Question

33、作為推行“低碳經濟”的重要科技進步成果，太陽能光伏發(fā)電成為2010年上海世博會的“亮點”．太陽能光伏發(fā)電最關鍵的材料是高純硅，生產高純硅的流程示意圖如下：

（1）寫出從粗硅到SiHCl₃的化?學方程式

Si+3HCl═SiHCl₃+H₂

．
（2）“精餾”也是蒸餾的一種形式．通過蒸餾可把液體混合物分離開，原理是利用混合物各成分的

沸點

（填“熔點”或“沸點”）不同．
（3）整個制備過程必須達到無水無氧．在H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，可能引起的后果有

發(fā)生爆炸（硅被氧化得不到高純硅等）

（填一種可能）．
（4）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量雜質Al₂O₃．若要除去石英砂中少量的雜質，可選用的試劑

HCl或H₂SO₄或HNO₃等

（填化學式）．

Answer 1

分析：（1）根據質量守恒定律及提示來書寫化學方程式；
（2）用蒸餾法分離液態(tài)混合物，要求各組份的沸點不相同；
（3）根據氫氣與氧氣反應的情況和Si與氧氣反應的情況考慮；
（4）根據氧化鋁的性質來選擇合適的試劑進行除雜．

解答：解：（1）粗硅和HCl反應，生成SiHCl₃，同時還生成H₂，反應的方程式為：Si+3HCl═SiHCl₃+H₂；
（2）蒸餾可把液體混合物分離，原理是利用混合物各成分的沸點不同；
（3）在H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，還原出的Si會被再次氧化，得不到純凈的Si，氫氣與氧氣會發(fā)生反應并放出大量熱量，會引起爆炸．故整個制備過程必須達到無水無氧；
（4）氧化鋁可以和酸反應，而二氧化硅不能和酸反應，故可以用酸來除去二氧化硅中的氧化鋁．
故答案為：（1）Si+3HCl═SiHCl₃+H₂；
（2）沸點；
（3）發(fā)生爆炸（硅被氧化得不到高純硅等）；
（4）HCl 或 HNO₃ 或 H₂SO₄．

點評：流程圖呈現實驗過程的探究性考題，是近幾年中考探究題命題特點之一．讀懂實驗流程圖，明確實驗步驟和原理，是正確解答此類問題的前提．