硅在地壳中的含量较高\(\rm{.}\)硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用\(\rm{.}\)回答下列问题:
\(\rm{(1)1810}\)年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”,这种“金属”可能是 ______ .
\(\rm{(2)}\)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料\(\rm{.}\)其中,生产普通玻璃的主要原料有 ______ .
\(\rm{(3)}\)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料\(\rm{.}\)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
| 发生的主要反应 |
电弧炉 | \(\rm{SiO_{2}+2C \overset{1600-1800^{\circ}C }{ }Si+2CO↑}\) |
流化床反器 | \(\rm{Si+3HCl \overset{250-300^{\circ}C }{ }SiHCl_{3}+H_{2}}\) |
还原炉 | \(\rm{SiHCl_{3}+H_{2} \overset{1100-1200^{\circ}C }{ }Si+3HCl}\) |
\(\rm{①}\)用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为 ______ ;碳化硅又称 ______ ,其晶体结构与 ______ 相似.
\(\rm{②}\)在流化床反应的产物中,\(\rm{SiHCl_{3}}\)大约占 \(\rm{85\%}\),还有\(\rm{SiCl_{4}}\)、\(\rm{SiH_{2}Cl_{2}}\)、\(\rm{SiH_{3}Cl}\)等,有关物质的沸点数据如下表,提纯\(\rm{SiHCl_{3}}\)的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 ______ .
物质 | \(\rm{Si}\) | \(\rm{SiCl_{4}}\) | \(\rm{SiHCl_{3}}\) | \(\rm{SiH_{2}Cl_{2}}\) | \(\rm{SiH_{3}Cl}\) | \(\rm{HCl}\) | \(\rm{SiH_{4}}\) |
沸点\(\rm{/℃}\) | \(\rm{2355}\) | \(\rm{57.6}\) | \(\rm{31.8}\) | \(\rm{8.2}\) | \(\rm{-30.4}\) | \(\rm{-84.9}\) | \(\rm{-111.9}\) |
\(\rm{③SiHCl_{3}}\)极易水解,其完全水解的产物为 ______ .
\(\rm{(4)}\)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 ______ .