高三化学解答题中等难度题
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
工业上用“三氯氢硅还原法”制备纯硅的工业流程如图:
(1)石英砂的主要成分是________(填化学式),在制备粗硅时焦炭的作用是________。
(2)制备三氯氢硅的反应:
Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)
伴随的副反应为:________
Si(s)+4HCl(g) SiCl4(g)+2H2(g)
已知SiHCl3和SiCl4常温下均为液体,工业上分离SiHCl3和SiCl4的操作方法
为________;
写出SiHCl3(g)和HCl反应生成SiCl4(g)和H2的热化学方程式________。
(3)该生产工艺中可以循环使用的物质是________。
(4)实验室用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去).已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
①装置B中的试剂是________(填名称),装置C中的烧瓶需要加热,其目的是________ 。
②实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后,再加热C、D装置的理由是________,装置D中发生反应的化学方程式为________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
我国目前广泛应用三氯氢硅氢还原法制备多晶硅。制备三氯氢硅的反应为:
Si(s)+3HCl(g) == SiHCl3(g)+H2(g) ΔH=-210 kJ/mol。
伴随的副反应有:Si(s)+4HCl(g) == SiCl4(g)+2H2(g) ΔH=-241 kJ/mol。
SiCl4在一定条件下与H2反应可转化为SiHCl3,反应的热化学方程式为:
A.SiCl4+H2 == SiHCl3+HCl ΔH= +31 kJ/mol
B.SiCl4+H2 == SiHCl3+2HCl ΔH= -31 kJ/mol
C.SiCl4(g)+H2(g) == SiHCl3(g)+HCl(g) ΔH=+31 kJ/mol
D.SiCl4(g)+H2(g) == SiHCl3(g)+2HCl(g) ΔH= -31 kJ/mol
高三化学选择题中等难度题查看答案及解析
三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料,制备反应的方程式为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为0.05 MPa时,分别改变进料比[n(HCl)∶n(Si)]和反应温度,二者对SiHCl3产率影响如图所示。下列说法正确的是
A. 降低压强有利于提高SiHCl3的产率
B. 制备SiHCl3的反应为放热反应
C. 温度为450 K,平衡常数:K(x)>K (y)>K (z)
D. 增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料,制备反应的方程式为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为0.05 MPa时,分别改变进料比[n(HCl)∶n(Si)]和反应温度,二者对SiHCl3产率影响如图所示。下列说法正确的是
A. 降低压强有利于提高SiHCl3的产率
B. 制备SiHCl3的反应为放热反应
C. 温度为450 K,平衡常数:K(x)>K (y)>K (z)
D. 增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料,制备反应的方程式为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为0.05 MPa时,分别改变进料比[n(HCl)∶n(Si)]和反应温度,二者对SiHCl3产率影响如图所示。下列说法正确的是
A. 降低压强有利于提高SiHCl3的产率
B. 制备SiHCl3的反应为放热反应
C. 温度为450 K,平衡常数:K(x)>K (y)>K (z)
D. 增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式:_____________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:____________________。
(2)化学研究性学习小组在探究硅的制取方法时,从资料查阅到下列信息:①Mg在高温条件下可与SiO2反应;②金属硅化物与稀H2SO4反应生成硫酸盐和SiH4;③SiH4在空气中自燃。
他们根据信息进行实验,当用足量稀H2SO4溶解第①步实验获得的固体产物时,发现有爆鸣声和火花;然后过滤、洗涤、干燥;最后称量、计算,测得其产率只有预期值的63%左右。
①第①步实验发生反应的化学方程式是 ;______ ____。
②用稀H2SO4溶解第①步实验获得固体产物时,产生爆鸣声和火花的原因是(用化学方程式表示)_________________, 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前
制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_______________________________。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式______________________________________________。H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是____________________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入饱和氯化铵溶液,振荡。写出实验现象并给予解释。____________________________________________。
高三化学填空题简单题查看答案及解析
晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1 000~1 100 ℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点-33 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)
①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是
________________________________________________________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是__________________________________。
装置D中发生反应的化学方程式为_______________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及__________________________________________________
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液
e.Na2SO3溶液
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甲硅烷广泛用于电子工业、汽车领域,三氯氢硅(SiHCl3)是制备甲硅烷的重要原料。回答下列问题:
(1)工业上以硅粉和氯化氢气体为原料生产SiHCl3时伴随发生的反应有:
Si(s)+4HCl(g)= SiCl4(g)+2H2(g) ∆H=-241 kJ/mol
SiHCl3(g)+HCl(g)=SiCl4(g)+H2(g) ∆H=-31 kJ/mol
以硅粉和氯化氢气体生产SiHCl3的热化学方程式是____________________________。
(2)工业上可用四氯化硅和氢化铝锂(LiAlH4)制甲硅烷,反应后得甲硅烷及两种盐。该反应的化学方程式为_________________。
(3)三氯氢硅歧化也可制得甲硅烷。反应2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)为歧化制甲硅烷过程的关键步骤,此反应采用一定量的PA100催化剂,在不同反应温度下测得SiHCl3的转化率随时间的变化关系如图所示。
① 353.15 K时,平衡转化率为_________,反应的平衡常数K=________(保留3位小数)。该反应是________反应(填“放热”“吸热”)。
②323.15 K时,要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有_________、__________。
③ 比较a、b处反应速率的大小:va_____vb (填“>”“<”或“=”)。已知反应速率v正=,v逆=,k1、k2分别是正、逆反应的速率常数,与反应温度有关,x为物质的量分数,则在353.15 K时=________(保留3位小数)。
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