Question

（佛山）作為推行“低碳經濟”的重要科技進步，太陽能光伏發電成為2010年上海世博會的“亮點”．太陽能光伏發電最關鍵的材料是高純硅．三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是當前制備高純硅的主要方法．生產流程示意圖如下：

（1）三氯甲硅烷（SiHCl₃）是由

 

種元素組成的純凈物．
（2）“精餾”也是蒸餾的一種形式．通過蒸餾可把液體混合物分離開，原理是利用混合物各成分的

 

（填“熔點”或“沸點”）不同．
（3）寫出從粗硅到SiHCl₃（粗）的化學方程式

 

．
（4）為了達到綠色化學和資源綜合利用的目的，上述生產流程中某些物質可循環使用，這些物質是

 

（填化學式）．
（5）石英砂的主要成分是SiO₂，含有少量Al₂O₃．若要除去石英砂中少量的雜質，可選用的試劑是

 

（填化學式）．

Answer 1

分析：本題考查了從石英沙中提取高純硅的實驗過程：
用蒸餾法分離液態混合物，要求各組份的沸點不相同．從圖中流程可以發現，由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高純硅是兩個相反的過程，在寫化學方程式時，要根據質量守恒定律增加某些反應物或生成物．從兩個轉化方程式可以看出，H₂，HCl都可以循環利用．另外，SiO₂是非金屬氧化物，而Al₂O₃是金屬氧化物，根據金屬氧化物能夠與酸反應的性質，用酸來出去石英沙中的Al₂O₃．

解答：解：（1）三氯甲硅烷中含有Si、H、Cl三種元素；
（2）蒸餾可把液體混合物分離，原理是利用混合物各成分的沸點不同；
（3）粗硅和HCl反應，生成SiHCl₃，同時還生成H₂，反應的方程式為：Si+3HCl

300℃以上  .

SiHCl₃+H₂；
（4）上述生產流程中由粗硅到三氯甲硅烷和由三氯甲硅烷到高純硅是兩個相反的過程，因此，這些過程中，H₂、HCl可以循環使用；
（5）SiO₂是非金屬氧化物，而Al₂O₃是金屬氧化物能與酸反應，利用稀鹽酸可以將Al₂O₃反應除去．
故答案是：（1）3；
（2）沸點；
（3）Si+3HCl

300℃以上  .

SiHCl₃+H₂；
（4）H₂、HCl；
（5）HCl

點評：以流程圖呈現實驗過程的探究性考題，是近幾年中考探究題命題特點之一．讀懂實驗流程圖，明確實驗步驟和原理，是正確解答此類問題的前提．