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(2014•邯郸一模)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:

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/09 00:15:15
(2014•邯郸一模)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 
.
 
(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,SiO2+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:SiO2+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SiHCl3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);H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl;
(4)还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅,SiHCl3+H2

 高温 
.
 Si+3HCl,
故答案为:SiHCl3+H2

 高温 
.
 Si+3HCl;
(5)氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O

 通电 
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 2NaOH+H2↑+Cl2↑,为该化学工艺提供H2、HCl,故答案为:H2、HCl.