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  • 晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下:

    \(\rm{①}\)高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅\(\rm{;}\)

    \(\rm{②}\)粗硅与干燥\(\rm{HCl}\)气体反应制得\(\rm{SiHCl_{3}:Si+3HCl\overset{{300}^{0}C}{=} SiHCl_{3}+H_{2};}\)

    \(\rm{③SiHCl_{3}}\)与过量\(\rm{H_{2}}\)在\(\rm{1 000~1 100 ℃}\)反应制得纯硅。

    已知:\(\rm{SiHCl_{3}}\)能与\(\rm{H_{2}O}\)强烈反应,在空气中易自燃。

    请回答下列问题:

    \(\rm{(1)}\) 第\(\rm{①}\)步制备粗硅的化学方程式为__________________。 

    \(\rm{(2)}\) 粗硅与\(\rm{HCl}\)反应完全后,经冷凝得到的\(\rm{SiHCl_{3}(}\)沸点\(\rm{33.0 ℃)}\)中含有少量\(\rm{SiCl_{4}(}\)沸点\(\rm{57.6 ℃)}\)和\(\rm{HCl(}\)沸点\(\rm{-84.7 ℃)}\),提纯\(\rm{SiHCl_{3}}\)采用的方法为____。 

    \(\rm{(3)}\) 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\(\rm{):}\)

    \(\rm{①}\)装置\(\rm{B}\)中的试剂是____。装置\(\rm{C}\)中的烧瓶需要加热,其目的是__________。 

    \(\rm{②}\)反应一段时间后,装置\(\rm{D}\)中观察到的现象是___________________,装置\(\rm{D}\)不能采用普通玻璃管的原因是___________________,装置\(\rm{D}\)中发生反应的化学方程式为______________。 

    \(\rm{③}\)为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性、控制好反应温度以及___________________。 

    \(\rm{④}\)为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是____\(\rm{(}\)填字母\(\rm{)}\)。 

    \(\rm{a.}\) 碘水  \(\rm{b.}\) 氯水

    \(\rm{c. NaOH}\)溶液   \(\rm{d. KSCN}\)溶液

    \(\rm{e. Na_{2}SO_{3}}\)溶液

    【考点】二氧化硅的性质和用途,蒸馏与分馏,硅的性质和用途
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    难度:较难
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