Question

多晶硅生產(chǎn)工藝流程如下：

（1）粗硅粉碎的目的是

增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)

．分離SiHCl₃（l）和SiCl₄（l）的方法為

蒸餾

．
（2）900℃以上，H₂與SiHCl₃發(fā)生如下反應(yīng)：SiHCl₃（g）+H₂（g）?Si（s）+3HCl（g）；△H＞0，其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

c3(HCl)

c(SiHCl)×c(H2)

．為提高還原時SiHCl₃的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有

升高溫度或增大氫氣與SiHCl3的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度

．
（3）該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是

HCl、H₂

．
（4）SiCl₄與上述流程中的單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，可以制得SiHCl₃，其化學(xué)方程式為

3SiCl₄+Si+2H₂═4SiHCl₃

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)固體表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快；根據(jù)互溶的液體采用蒸餾的方法分離；
（2）根據(jù)平衡常數(shù)的概念；根據(jù)外界條件對平衡的影響；
（3）根據(jù)化學(xué)根據(jù)反應(yīng)物中和生成物中都有的物質(zhì)考慮；
（4）根據(jù)題目信息以及原子守恒來書寫；

解答：解：（1）固體表面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，粗硅粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)；SiHCl₃（l）和SiCl₄（l）是互溶的液體，采用蒸餾的方法分離；
故答案為：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分反應(yīng)；蒸餾；
（2）因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積，所以K=

c3(HCl)

c(SiHCl)×c(H2)

；
升高溫度或增大氫氣與SiHCl₃的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度，提高還原時SiHCl₃的轉(zhuǎn)化率，故答案為：升高溫度或增大氫氣與SiHCl₃的物質(zhì)的量之比或增大氫氣濃度；
（3）由圖示可知反應(yīng)物有粗硅、HCl、H₂；反應(yīng)過程中生成物有：SiHCl₃、H₂、SiCl₄、HCl，所以在反應(yīng)物中和生成物中都有的物質(zhì)是HCl、H₂，所以流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是HCl、H₂；
故答案為：HCl、H₂；
（4）SiCl₄與上述流程中的硅和氫氣發(fā)生化合反應(yīng)，可以制得SiHCl₃：3SiCl₄+Si+2H₂═4SiHCl₃，故答案為：3SiCl₄+Si+2H₂═4SiHCl₃；

點評：本題涉及關(guān)硅和二氧化硅性質(zhì)的綜合題，難度較大，考查學(xué)生分析和解決問題的能力．