Question

【題目】如圖是用粗硅(含CaCO3雜質(zhì))制備高純硅的一種簡易流程：

(1)操作①的名稱是_____，完成此操作需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_____，該操作中玻璃棒的作用是_____。

(2)粗硅中加入過量稀鹽酸的目的是_____。

(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是_____。

(4)上述生產(chǎn)流程中，可以循環(huán)利用的物質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。

(5)經(jīng)過濾后得到③的溶液中含有的溶質(zhì)為：_____、_____。取粗硅樣品10g，加入一定質(zhì)量的稀鹽酸，完全反應(yīng)后，溶液質(zhì)量增加1.12g，計算該粗硅樣品中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。

Answer 1

【答案】過濾 漏斗 引流 完全除去碳酸鈣 HCl 氯化氫 氯化鈣 80%

【解析】

(1)過濾可以將不溶性固體從溶液中分離出來，所以操作①的名稱是：過濾；過濾操作需要用到的儀器有鐵架臺、燒杯、玻璃棒、漏斗，其中屬于玻璃儀器的是：燒杯、玻璃棒、漏斗；該操作中玻璃棒的作用是：引流。

(2)因為碳酸鈣能和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，而硅不和鹽酸反應(yīng)，所以粗硅中加入過量稀鹽酸的目的是：完全除去碳酸鈣。

(3) 反應(yīng)②是四氯化硅和氫氣在高溫條件下反應(yīng)生成硅和氯化氫，化學(xué)方程式為：。

(4)流程中既是某個反應(yīng)的反應(yīng)物，又是某個反應(yīng)的生成物，這樣的物質(zhì)可以循環(huán)使用，因此該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是氯化氫，化學(xué)式是：HCl。

(5)粗硅中加入的鹽酸過量，鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成易溶于水的氯化鈣，故經(jīng)過濾后得到的溶液中含有的溶質(zhì)為：未反應(yīng)完的氯化氫和反應(yīng)生成的氯化鈣；

粗硅中加入鹽酸，所得溶液質(zhì)量增加的原因是碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，溶液增加的質(zhì)量等于碳酸鈣和二氧化碳的差量，故根據(jù)碳酸鈣和二氧化碳的差量可以計算出碳酸鈣的質(zhì)量。

設(shè)粗硅中碳酸鈣的質(zhì)量為x