Question

17．硅是信息產(chǎn)業(yè)、太陽能電池光電轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)材料．鋅還原四氯化硅是一種有著良好應(yīng)用前景的制備硅的方法，該制備過程示意如下：

（1）硅元素位于元素周期表的第三周期ⅣA族．
（2）已知反應(yīng)Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2：1．寫出制造粗硅時(shí)的反應(yīng)方程式3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑．SiC熔融時(shí)不導(dǎo)電，工業(yè)上常用作耐火和高溫爐的材料，由此推知，它屬于原子晶體．
（3）因?yàn)镾iCl₄遇水劇烈水解生成SiO₂和一種酸，所以整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水條件．在干燥Cl₂時(shí)，從有利于充分干燥和操作安全的角度考慮，需將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入到濃H₂SO₄中．冷卻的作用是使水蒸氣冷凝，減少進(jìn)入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時(shí)降低放出的熱量．

Answer 1

分析 （1）硅是14號元素在周期表中處于第三周期，第ⅣA族元素；
（2）已知反應(yīng)Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2：1，而制造粗硅是碳和二氧化硅反應(yīng)制，根據(jù)信息可知反應(yīng)方程式為：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑；SiC是原子晶體；
（3）使水蒸氣冷凝，減少進(jìn)入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時(shí)降低放出的熱量．

解答 解：（1）硅是14號元素在周期表中處于第三周期，第ⅣA族元素，故答案為：三；ⅣA；
（2）已知反應(yīng)Ⅰ得到的粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2：1，而制造粗硅是碳和二氧化硅反應(yīng)制，根據(jù)信息可知反應(yīng)方程式為：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑，SiC是原子晶體；故答案為：3SiO₂+7C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Si+SiC+6CO↑；原子；
（3）將約90℃的潮濕氯氣先冷卻至12℃，然后再通入濃H₂SO₄中，可使水蒸氣冷凝，減少進(jìn)入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時(shí)降低放出的熱量，
故答案為：使水蒸氣冷凝，減少進(jìn)入濃硫酸的水，保持濃硫酸持續(xù)的吸水性，同時(shí)降低放出的熱量．

點(diǎn)評 本題以硅的制備為載體，考查硅及其化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)和濃硫酸的性質(zhì)、對操作的分析評價(jià)等，基本屬于拼合型題目，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．