问题 问答题

工业上用“三氯氢硅还原法”,提纯粗硅的工艺流程如图所示:

(1)三氯氢硅的制备原理:Si(s)+3HCl(g)⇌SiHCl3(g)+H2(g)△H=-210kJ/mol

工业上为了加快SiHCl的生成速率而又不降低硅的转化率,可以采用的方法是______.

(2)除上述反应外,还伴随着副反应:Si(s)+4HCl(g)⇌SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol.已知:SiHCl、SiCl4常温下均为液体.

①工业上分离SiHCl、SiCl4的操作方法为______.

②反应SiHCl3(g)+HCl(g)⇌SiCl4(g)+H2(g)的△H=______kJ/mol.

(3)该生产工艺中可以循环使用的物质是______(填物质名称).

答案

(1)升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度,提高还原时SiHCl3的转化率,

故答案为:升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度;

(2)①SiHCl3(l)和SiCl4(l)是互溶的液体,采用蒸馏的方法分离,故答案为:蒸馏;

②Si(s)+3HCl(g)⇌SiHCl3(g)+H2(g)△H=-210kJ/mol①

   Si(s)+4HCl(g)⇌SiCl4(g)+2H2(g)△H=-241kJ/mol②

根据盖斯定律则②-①得:SiHCl3(g)+HCl(g)⇌SiCl4(g)+H2(g)△H=-31kJ/mol,故答案为:-31;

③由图示可知反应物有粗硅、HCl、H2;反应过程中生成物有:SiHCl3、H2、SiCl4、HCl,所以在反应物中和生成物中都有的物质是HCl、H2,所以流程中可循环使用的物质是HCl、H2,故答案为:氯化氢、氢气.

单项选择题
单项选择题