Question

【題目】硅（Si）是太陽能電池和電腦芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分為二氧化硅）生產高純硅的流程圖如圖（整個制備過程必須達到無水、無氧氣）。

回答下列問題：

（1）三氯硅烷是由__元素（填數字）組成的化合物，請寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式為_____________________，反應的基本類型為______。

（2）整個制備過程必須嚴格控制無水無氧氣。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質，寫出化學反應方程式為_________________________；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是________。

（3）以上生產高純硅的流程中，可循環使用的物質是____________。

Answer 1

【答案】3 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 置換反應 SiHCl3＋3H2O＝H2SiO3＋3HCl＋H2↑ 發生爆炸 HCl

【解析】

（1）三氯硅烷是由硅、氫、氯3種元素組成的化合物，由純SiHCl3與氫氣高溫條件下反應產生硅單質和氯化氫的化學反應方程式為：SiHCl3＋H2Si＋3HCl，該反應符合“單質+化合物=新單質+新化合物”，屬于置換反應；

（2）SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和氫氣的化學反應方程式為：SiHCl3＋3H2O＝H2SiO3＋3HCl＋H2↑；氫氣具有可燃性，H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是：發生爆炸；

（3）粗硅與氯化氫反應產生SiHCl3，SiHCl3與氫氣反應產生氯化氫和硅，生產高純硅的流程中，可循環使用的物質是：氯化氫（HCl）。