8.
由石英砂\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{SiO_{2})}\)制备纯硅\(\rm{(Si)}\)一般是先制得中间产物\(\rm{SiCl_{4}}\),再由纯\(\rm{SiCl_{4}}\)制得高纯硅,其流程示意图如下:
资料:\(\rm{SiCl_{4}}\)及所含杂质氯化物的性质
化合物 | \(\rm{SiCl_{4}}\) | \(\rm{AlCl_{3}}\) | \(\rm{FeCl_{3}}\) | \(\rm{MgCl_{2}}\) |
沸点\(\rm{/℃}\) | \(\rm{58}\) | \(\rm{181(}\)升华\(\rm{)}\) | \(\rm{316}\) | \(\rm{1412}\) |
熔点\(\rm{/℃}\) | \(\rm{−69}\) | \(\rm{193}\) | \(\rm{304}\) | \(\rm{714}\) |
在\(\rm{SiCl_{4}}\)中的溶解性 | \(\rm{——}\) | 微溶 | 难溶 |
\(\rm{(1)}\)氯化过程:\(\rm{SiO_{2}}\)与\(\rm{Cl_{2}}\)难以直接反应,加碳生成\(\rm{CO}\)可使反应得以进行。
\(\rm{①}\)沸腾炉中加碳氯化生成\(\rm{SiCl_{4}(g)}\)和\(\rm{CO(g)}\)的化学方程式:________________。
\(\rm{②}\)氯化反应的尾气须处理后排放,尾气中的\(\rm{HCl}\)和\(\rm{Cl_{2}}\)经吸收可得粗盐酸、\(\rm{FeCl_{3}}\)溶液,则尾气的吸收液依次是_______。
\(\rm{③}\)氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗\(\rm{SiCl_{4}}\)混合液,则滤渣中含有_____________。
\(\rm{(2)}\)精制过程:粗\(\rm{SiCl_{4}}\)经蒸馏得纯\(\rm{SiCl_{4}}\),蒸馏温度应控制在_________\(\rm{℃}\)。
\(\rm{(3)}\)还原过程:纯\(\rm{SiCl_{4}}\)用氢气在反应釜中加热还原为高纯硅,写出反应方程式:__________________。