Question

【題目】下面是改良西門子法生產(chǎn)多晶硅的工藝流程。

（1）用惰性電極電解飽和食鹽水，寫出常溫下X與Z反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）在合成SiHCl3的過程中，還會有生成副產(chǎn)物SiCl4。已知兩物質(zhì)的沸點(diǎn)分別為57.6℃和31.8℃，則提純SiHCl3的方法是 。

（3）SiHCl3提純后用H2還原：SiHCl3(g)+H2(g) Si(s)+3HCl(g)。不同溫度及不同時，反應(yīng)物X的平衡轉(zhuǎn)化率關(guān)系如圖圖20-1所示。

X是 （填“H2”或“SiHCl3”）。

②上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K（1150℃） K（950℃）（填“＞”、“＜”或“=”）。

（4）SiH4（硅烷）法生產(chǎn)高純多晶硅是非常優(yōu)異的方法。用粗硅作原料，熔融鹽電解法制取硅烷原理如圖20-2所示，電解時陽極的電極反應(yīng)式為 。

Answer 1

【答案】

（1）Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

（2）蒸餾；

（3）①SiHCl3；②＞；

（4）Si+4H－－4e－=SiH4↑

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)流程圖，X為NaOH，Y和Z為氫氣和氯氣，常溫下X與Z反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故答案為：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O；

（2）利用沸點(diǎn)的不同提純SiHCl3，操作為蒸餾，故答案為：蒸餾；

（3）①兩種反應(yīng)物，增加其中一種，另一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率增大，自身的轉(zhuǎn)化率反而減小，橫坐標(biāo)表示氫氣的量增多，所以縱坐標(biāo)表示的轉(zhuǎn)化率提高應(yīng)為SiHCl3，故答案為：SiHCl3；

②當(dāng)一定時，溫度越高，SiHCl3的轉(zhuǎn)化率高，即反應(yīng)進(jìn)行的程度大，所以高溫時的化學(xué)平衡常數(shù)大，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大，即K（1150℃）＞K（950℃）；故答案為：＞；

（4）此題類似于電解精煉銅的原理，用粗銅作為陽極，從圖示知，H-移向陽極生成SiH4，電極反應(yīng)式為Si+4H--4e-=SiH4↑，故答案為：Si+4H--4e-=SiH4↑。