问题 实验题

(5分)晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:

①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si + 3HCl(g) SiHCl3 + H2(g)

③SiHCl3与过量H2在1000-1100℃反应制得纯硅:

SiHCl3(g)+ H2(g) Si(s)+ 3HCl(g)

已知SiHCl3能与H2O剧烈反应,且在空气中易自燃。

用SiHCI3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去)

(1)装置B中的试剂是             

(2)反应一段时间后,装置D中观察到的现象是          ,装置D不能采用普通玻璃管的原因是        

(3)为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及              

(4)为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是           。(填写字母代号) 

a.碘水     b.氯水     c. NaOH溶液    d. KSCN溶液    e. Na2SO3溶液

答案

(1) 浓硫酸    (2)有固体物质生成;在该反应温度下,普通玻璃会软化

(3) 排尽装置中的空气       (4) bd

(1)由于SiHCl3能与H2O剧烈反应,所以生成的氢气需要干燥,选用浓硫酸作干燥剂。

(2)在高温下氢气将硅置换出来,生成单质硅,因此在装置D中有固体物质生成。因为反应的温度很高,在该反应温度下,普通玻璃会软化,所以装置D不能采用普通玻璃。

(3)由于在高温下硅和氧气可以化合生成二氧化硅,所以必须排尽装置中的空气。

(4)铁和盐酸反应生成的是亚铁离子,所以要具有铁的存在,在加入KSCN溶液之前,还需要加入氧化剂氯气,把亚铁离子氧化成铁离子,所以答案选bd。

选择题
单项选择题 A1型题