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        1. (4)SiCl4(g)+2H2(g)Si,△H=+236kJ?mol-1 查看更多

           

          題目列表(包括答案和解析)

          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)
          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
          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)
          c3(HCl)
          c(SiHCl)×c(H2)
          .為提高還原時(shí)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
          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
          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
          3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3

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          單質(zhì)硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料.通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度為450℃~500℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅.以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置圖:

          相關(guān)信息如下:
          ①四氯化硅遇水極易水解
          ②硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物
          ③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:
          物質(zhì) SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5
          沸點(diǎn)/℃ 57.7 12.8 - 315 -
          熔點(diǎn)/℃ -70.0 -107.2 - - -
          升華溫
          度/℃
          - - 180 300 162
          請(qǐng)回答下列問題:
          (1)裝置A中g(shù)管的作用是
          平衡壓強(qiáng),使液體從分液漏斗中順利流下
          平衡壓強(qiáng),使液體從分液漏斗中順利流下
          ;裝置C中的試劑是
          濃硫酸
          濃硫酸

          (2)甲方案:f接裝置Ⅰ;乙方案:f接裝置Ⅱ.但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有不足之處,請(qǐng)你評(píng)價(jià)后填寫下表.
          方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
          ①收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗,不會(huì)堵塞導(dǎo)管
          ②冷凝產(chǎn)品,減少產(chǎn)品損失
          ①收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗,不會(huì)堵塞導(dǎo)管
          ②冷凝產(chǎn)品,減少產(chǎn)品損失
          ①空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置,使四氯化硅水解
          ②尾氣沒有處理,污染環(huán)境
          ①空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置,使四氯化硅水解
          ②尾氣沒有處理,污染環(huán)境
          ①有尾氣處理裝置,注重環(huán)保
          ②避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置
          ①有尾氣處理裝置,注重環(huán)保
          ②避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置
          ①產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管
          ②沒有冷凝裝置,產(chǎn)品易損失
          ①產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管
          ②沒有冷凝裝置,產(chǎn)品易損失
          (3)在上述(2)的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表達(dá):
          在裝置Ⅰ的i處接干燥管j
          在裝置Ⅰ的i處接干燥管j

          (4)SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為
          SiCl4+2H2
           高溫 
          .
           
          Si+4HCl
          SiCl4+2H2
           高溫 
          .
           
          Si+4HCl

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          鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可以用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H),化學(xué)反應(yīng)的H等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。參考以下表格的鍵能數(shù)據(jù),回答下列問題:

          化學(xué)鍵

          Si—O

          Si—Cl

          H—H

          H—Cl

          Si—Si

          Si—C

          鍵能/kJ·mol-1

          460

          360

          436

          431

          176

          347

          (1)比較下列兩組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低(填“>”或“<”)

          SiC__________Si; SiCl4___________SiO2

          (2)能不能根據(jù)鍵能的數(shù)據(jù)判斷單質(zhì)Si 和化合物SiCl4的熔點(diǎn)高低?____________(填“能”或“不能”),理由是___________________(提示對(duì)比二者晶體類型及內(nèi)部微粒作用力)

          (3)如右圖立方體中心的“·”表示金剛石晶體中的一個(gè)原子,請(qǐng)?jiān)诹⒎襟w的頂點(diǎn)用“·”表示出與之緊鄰的碳原子;

          (4)工業(yè)上高純硅可通過下列反應(yīng)制。

          SiCl4(g) + 2H2(g)  高溫    Si(s)+4HCl(g)

           計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱H為______________________(要包含數(shù)據(jù)和焓變單位)

           

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          工業(yè)上制備純硅反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

          SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) △H=+QkJ/mol(Q>0)

          某溫度、壓強(qiáng)下,將一定量反應(yīng)物通入密閉容器進(jìn)行上述反應(yīng)(此條件下為可逆反應(yīng)),下列敘述正確的是(    )

          A.反應(yīng)過程中,若增大壓強(qiáng)能提高SiCl4的轉(zhuǎn)化率

          B.若反應(yīng)開始時(shí)SiCl4為1 mol,則達(dá)平衡時(shí),吸收熱量為Q kJ

          C.反應(yīng)至4 min時(shí),若HCl濃度為0.12 mol/L,則H2的反應(yīng)速率為0.03 mol/(L·min)

          D.反應(yīng)吸收0.025Q kJ熱量時(shí),生成的HCl通入100 mL 1 mol/L的NaOH溶液中恰好反應(yīng)

           

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          硅及其化合物對(duì)人類現(xiàn)代文明具有特殊貢獻(xiàn),請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:

          (1)硅原子的結(jié)構(gòu)示意圖:________。

          (2)下列物品或設(shè)備所用的材料屬于硅酸鹽的是________。

          長(zhǎng)江三峽水泥大壩;②石英光導(dǎo)纖維;③陶瓷坩堝;④普通玻璃;⑤硅太陽(yáng)能電池

          A①②③? ???? B③④⑤?????? C②③④? ???? D①③④

          (3)常溫下,SiCl4為液態(tài),沸點(diǎn)為57.6,在空氣中冒白霧。制備高純度硅的中間產(chǎn)物SiCl4中溶有液態(tài)雜質(zhì),若要得到高純度SiCl4,應(yīng)采用的方法是________;用化學(xué)方程式及必要文字解釋SiCl4在空氣中冒白霧的原因:_______________________________________。

          (4)工業(yè)上可用SiCl4(g)制備高溫結(jié)構(gòu)陶瓷氮化硅,其反應(yīng)方程式為

          3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g) ΔHa kJ/mol(a0)

          該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K______________.

          在密閉恒容容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。

          A3v(N2)v(H2)

          Bv(HCl4v4v(SiCl4)

          C.混合氣體密度保持不變

          Dc(N2)c(H2)c(HCl)136

          在某條件下達(dá)到平衡時(shí),H2HCl物質(zhì)的量之比為mn;保持其他條件不變,降低溫度達(dá)到平衡時(shí),H2HCl物質(zhì)的量之比________mn(“>””)。

           

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