Question

太陽能光伏發(fā)電最關鍵的材料是高純硅．三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是當前制備高純硅的主要方法．生產流程示意圖如下：

（1）按物質的分類標準，三氯甲硅烷（SiHCl₃）是

 

（填化合物或混合物）．
（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

 

（填“熔點”或“沸點”）不同．
（3）寫出SiHCl₃（粗）和氫氣反應生成高純硅和氯化氫氣體的反應方程式：

 

．
（4）為了達到綠色化學和資源綜合利用的目的，上述生產流程中某些物質可循環(huán)使用，這些物質是

 

（填化學式）．
（5）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量Al₂O₃雜質．若要除去石英砂中的少量雜質，可選用適當的試劑，反應的化學方程式為是：

 

．

Answer 1

考點：物質的相互轉化和制備,單質和化合物的判別,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：物質的制備

分析：本題考查了從石英沙中提取高純硅的實驗過程：
用蒸餾法分離液態(tài)混合物，要求各組份的沸點不相同．從圖中流程可以發(fā)現，由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高純硅是兩個相反的過程，在寫化學方程式時，要根據質量守恒定律增加某些反應物或生成物．從兩個轉化方程式可以看出，H₂，HCl都可以循環(huán)利用．另外，SiO₂是非金屬氧化物，而Al₂O₃是金屬氧化物，根據金屬氧化物能夠與酸反應的性質，用酸來除去石英沙中的Al₂O₃．

解答：解：（1）三氯甲硅烷中含有Si、H、Cl三種元素屬于化合物；
（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）SiHCl₃（粗）和氫氣反應，生成高純硅和氯化氫氣體的反應物是SiHCl₃（粗）和氫氣，生成物是硅和氯化氫，反應條件是1084℃，所以方程式是：
SiHCl₃+H₂

1084℃  .

Si+3HCl；
（4）上述生產流程中由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高純硅是兩個相反的過程，因此，這些過程中，H₂、HCl可以循環(huán)使用；
（5）SiO₂是非金屬氧化物，而Al₂O₃是金屬氧化物能與酸反應，利用稀鹽酸可以將Al₂O₃反應除去，反應物是鹽酸和氧化鋁，生成物是氯化鋁和水，用觀察法配平即可．
故答案是：（1）化合物；（2）沸點；（3）SiHCl₃+H₂

1084℃  .

Si+3HCl；（4）H₂、HCl；（5）Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．

點評：以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．