组卷网 > 高中化学综合库 > 常见无机物及其应用 > 碳族元素及其化合物 > 硅单质 > 硅的制备
题型:计算题 难度:0.65 引用次数:291 题号:9823477
已知SiO2+2CSi+2CO↑;Si+CSiC。
现有石英砂和炭粉的混合物1mol,于高温下在电炉里充分反应后,得残留固体;若石英砂与混和物的物质的量之比n(0<n<1),试讨论n取何值时,残留物的成分及其物质的量。
n例︰n=________
残留固体及物质的量(摩)Si   ________

___________
【知识点】 硅的制备解读

相似题推荐

计算题 | 适中 (0.65)
【推荐1】工业生产粗硅的主要原理为:SiO2+2CSi(粗)+2CO↑
(1)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅,请写出该反应的方程式:___________
(2)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅,且生成的硅和碳化硅的物质的量之比为5∶1,则参加反应的C和SiO2的质量比为__________
(3)工业上可通过如下流程由粗硅制取纯硅:
Si(粗)SiCl4(l)Si(纯)
若上述反应中Si(粗)和SiCl4的利用率均为80%,制粗硅时有10%的SiO2转化为SiC,则生产100.8t纯硅,需纯度为75%的石英砂(主要成分为SiO2)多少吨?_____________
(4)工业上还可以通过下图所示的流程来制取纯硅:

反应①:Si(粗)+3HCl(g)=SiHCl3(l)+H2(g)
反应②:SiHCl3+H2=Si(纯)+3HCl
假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率为75%,反应②中H2的利用率为80%,则在下轮次的生产中,需补充投入HCl和H2的体积比为多少?_____________
2020-04-01更新 | 323次组卷
计算题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐2】在半导体工业中有这样一句话:“从沙滩到用户”,其中由粗硅制纯硅的常用方法为:Si(粗)+2Cl2=SiCl4SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl。
若在25℃、101kPa条件下反应生成HCl气体49L,(注:25℃、101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L•mol-1)则:
(1)反应生成HCl气体的质量为__,转移电子的总数为___
(2)反应生成的HCl气体溶于127mL水中,得到密度为1.20g•mL-1的盐酸,此盐酸的物质的量浓度为___
(3)“从沙滩到用户”涉及多个反应,其中制取粗硅的反应方程式为___。纯净的石英与烧碱反应可以制得水玻璃,反应的离子方程式为__
(4)普通玻璃若以氧化物形式表示其组成为(质量分数):Na2O13%,CaO11.7%,SiO275.3%。现以石灰石、纯碱和石英为原料生产这种玻璃10t,石灰石的利用率为80%,纯碱和石英的利用率为95%,至少需要上述原料的质量是___t。(保留两位小数)
2020-06-04更新 | 240次组卷
计算题 | 适中 (0.65)
【推荐3】硅单质及其化合物应用范围很广。
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,工业上可以按如下步骤制备纯硅:
Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450 ℃~500 ℃ 反应制得SiCl4
Ⅲ. SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1100 ℃~1200 ℃ 反应制得纯硅
已知SiCl4沸点为57.6 ℃,能与H2O强烈反应。1 mol H2与SiCl4气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ。请回答下列问题:
① 第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为_______________________________________,第Ⅲ步反应的热化学方程式是___________________________________________________
②整个制备纯硅过程必须严格控制无水无氧。SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾,其生成物是__________;H2还原SiCl4过程中若混O2,可能引起的后果是________
(2)二氧化硅大量用于生产玻璃。工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283 kg在高温下完全反应时放出CO244 kg,生产出的玻璃可用化学式Na2SiO3·CaSiO3·xSiO2表示,则其中x_________
2010-12-07更新 | 332次组卷
共计 平均难度:一般