Question

作為推行“低碳經(jīng)濟(jì)”的重要科技進(jìn)步成果，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成為2010年上海世博會(huì)的“亮點(diǎn)”．太陽(yáng)能光伏發(fā)電最關(guān)鍵的材料是高純硅，生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如下：

（1）寫出從粗硅到SiHCl₃的化?學(xué)方程式______．
（2）“精餾”也是蒸餾的一種形式．通過(guò)蒸餾可把液體混合物分離開(kāi)，原理是利用混合物各成分的______（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）不同．
（3）整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧．在H₂還原SiHCl₃過(guò)程中若混入O₂，可能引起的后果有______（填一種可能）．
（4）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量雜質(zhì)Al₂O₃．若要除去石英砂中少量的雜質(zhì)，可選用的試劑______（填化學(xué)式）．

Answer 1

解：（1）粗硅和HCl反應(yīng)，生成SiHCl₃，同時(shí)還生成H₂，反應(yīng)的方程式為：Si+3HClSiHCl₃+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(diǎn)不同；
（3）在H₂還原SiHCl₃過(guò)程中若混入O₂，還原出的Si會(huì)被再次氧化，得不到純凈的Si，氫氣與氧氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)并放出大量熱量，會(huì)引起爆炸．故整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧；
（4）氧化鋁可以和酸反應(yīng)，而二氧化硅不能和酸反應(yīng)，故可以用酸來(lái)除去二氧化硅中的氧化鋁．
故答案為：（1）Si+3HClSiHCl₃+H₂↑；
（2）沸點(diǎn)；
（3）發(fā)生爆炸（硅被氧化得不到高純硅等）；
（4）HCl 或 HNO₃ 或 H₂SO₄．
分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律及提示來(lái)書寫化學(xué)方程式；
（2）用蒸餾法分離液態(tài)混合物，要求各組份的沸點(diǎn)不相同；
（3）根據(jù)氫氣與氧氣反應(yīng)的情況和Si與氧氣反應(yīng)的情況考慮；
（4）根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)來(lái)選擇合適的試劑進(jìn)行除雜．
點(diǎn)評(píng)：流程圖呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究性考題，是近幾年中考探究題命題特點(diǎn)之一．讀懂實(shí)驗(yàn)流程圖，明確實(shí)驗(yàn)步驟和原理，是正確解答此類問(wèn)題的前提．