3.
晶体硅是一种重要的非金属材料,模拟制备纯硅的主要步骤如下:
\(\rm{②}\)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
\(\rm{②}\)粗硅与干燥\(\rm{HCl}\)气体反应制得\(\rm{SiHCl_{3}}\):\(\rm{Si+3HClSiHCl_{3}+H_{2}}\)
\(\rm{③SiHCl_{3}}\)与过量\(\rm{H_{2}}\)在\(\rm{1 000~1 100℃}\)反应制得纯硅
| 沸点\(\rm{/℃}\) |
\(\rm{SiHCl_{3}}\) | \(\rm{33.0}\) |
\(\rm{SiCl_{4}}\) | \(\rm{57.6}\) |
\(\rm{HCl}\) | \(\rm{-84}\) |
可能用到的信息如下:
已知\(\rm{SiHCl_{3}}\)能与\(\rm{H_{2}O}\)强烈反应,在空气中易自燃;
步骤\(\rm{②}\)中粗硅与\(\rm{HCl}\)反应时会生成少量\(\rm{SiCl_{4;}}\)
请回答下列问题:
\(\rm{(1)}\)粗硅与\(\rm{HCl}\)反应完全后,依据上表所示沸点差异提纯\(\rm{SiHCl_{3}}\)。该提纯方法为____________________。
\(\rm{(2)}\)用\(\rm{SiHCl_{3}}\)与过量\(\rm{H_{2}}\)反应制备纯硅的装置如下\(\rm{(}\)热源及夹持装置略去\(\rm{)}\):
\(\rm{①}\)依次连接的合理顺序为_________________________________________;
装置\(\rm{D}\)中\(\rm{g}\)管的作用是__________________________________________\(\rm{;}\)
装置\(\rm{B}\)中的试剂是_____________________________________________;
装置\(\rm{C}\)中的烧瓶加热的目的是___________________________________。
\(\rm{②}\)装置\(\rm{A}\)中发生反应的化学方程式为______________________________。
\(\rm{③}\)操作时应先打开装置__________\(\rm{(}\)选填“\(\rm{C}\)”或“\(\rm{D}\)”\(\rm{)}\)中分液漏斗的旋塞,理由是____________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
\(\rm{(3)}\)请设计实验证明产品硅中是否含微量铁单质:将产品用稀盐酸溶解,取上层清液后_______________________________________________
______________________________________________________________________________。