Question

18．二氯二氫硅（SiH₂Cl₂）常用于外延法工藝中重要的硅源．易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)8.2℃．在銅催化作用下，HCl與硅在25O-260℃反應(yīng)可以制得SiH₂Cl₂．

（1）利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的吸水性．
（2）D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為Si+2HCl$\frac{\underline{\;250～260℃\;}}{\;}$SiH₂Cl₂．
（3）按照氣體從左到右方向，制取SiH₂Cl₂的裝置（h 處用止水夾夾好）連接次序?yàn)閍→d→e→f→g→b→c→d（填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次）．
（4）按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為P₂O₅或CaCl₂，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中．
（5）反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)生成H₂和SiCl₄、SiHCl₃．
（6）新的制取SiH₂Cl₂方法是：往硅粉中先通入Cl₂在300-350℃反應(yīng)生成SiCl₄，然后再與HCl在250-260℃反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率．如果通人氣體次序相反，結(jié)果會(huì)SiH₂Cl₂+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2HCl（或SiH₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+HCl）（用化學(xué)方程式表示）．

Answer 1

分析 由圖可知：SiH₂Cl₂在D中生成，則A裝置為制HCl氣體的裝置，SiH₂Cl₂沸點(diǎn)低，揮發(fā)，在B中收集，因?yàn)镾iH₂Cl₂遇水水解，故裝置中應(yīng)無(wú)水，則裝置順序?yàn)椋珹裝置制取HCl，連接C裝置干燥，為a-d-e，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH₂Cl₂從g處揮發(fā)，在B裝置中收集，SiH₂Cl₂密度比空氣重，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，為防止空氣中的水進(jìn)入B中，則應(yīng)在B后接干燥管，故順序?yàn)椋篴defgbcde，據(jù)此分析．

解答 解：（1）利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl，故答案為：吸水；
（2）D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為Si+2HCl$\frac{\underline{\;250～260℃\;}}{\;}$SiH₂Cl₂，故答案為：Si+2HCl$\frac{\underline{\;250～260℃\;}}{\;}$SiH₂Cl₂；
（3）A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，為a-d-e，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH₂Cl₂從g處揮發(fā)，在B裝置中收集，SiH₂Cl₂密度比空氣重，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，為防止空氣中的水進(jìn)入B中，則應(yīng)在B后接干燥管，故順序?yàn)椋篴defgbcde；
故答案為：d；e；f；g；b；c；d；
（4）C裝置干燥氯化氫氣體，故應(yīng)選酸性P₂O₅或中性CaCl₂干燥劑，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中；
故答案為：P₂O₅或CaCl₂；尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中；
（5）反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)發(fā)生反應(yīng)3Si+10HCl$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2SiHCl₃+SiCl₄+4H₂，生成H₂和SiCl₄、SiHCl₃等；
故答案為：SiCl₄；SiHCl₃；
（6）往硅粉中先通入Cl₂在300-350℃反應(yīng)生成SiCl₄，然后再與HCl在250-260℃反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率．如果通人氣體次序相反，結(jié)果會(huì)SiH₂Cl₂與Cl₂反應(yīng)，SiH₂Cl₂+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2HCl  （或SiH₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+HCl），
故答案為：SiH₂Cl₂+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2HCl  （或SiH₂Cl₂+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiHCl₃+HCl）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)裝置的分析判斷，注意操作過(guò)程中儀器的作用分析，題目難度中等，注意掌握實(shí)驗(yàn)原理．