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我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優點，被廣泛應用．其簡化的工藝流程如圖所示：
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（1）制備三氯氫硅的反應為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ?mol-1．
伴隨的副反應有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ?mol-1．
SiCl4在一定條件下與H2反應可轉化為SiHCl3，反應的熱化學方程式為：
SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）△H=
 
．
（2）由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式為
 
．該生產工藝中可以循環使用的物質是
 
（至少寫出兩種）．
（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發展潛力的方法．工業上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質中反應得到硅烷，化學方程式是
 
；整個制備過程必須嚴格控制無水，否則反應將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學方程式為
 
；整個系統還必須與氧隔絕，其原因是
 
．
分析：（1）根據蓋斯定律可以計算化學反應的焓變；
（2）利用氫氣和純SiHCl3反應制備高純硅，過程中反應后最后又生成的物質可以循環使用；
（3）根據題目信息和已知條件來書寫方程式；
解答：解：（1）根據蓋斯定律，反應SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）可以看成是Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）和反應Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）的差，所以△H═-210kJ?mol-1-（-241kJ?mol-1）=+31 kJ?mol-1，故答案為：+31 kJ?mol-1；
（2）利用氫氣和純SiHCl3反應制備高純硅，反應的化學方程式為：SiHCl3+H2精英家教網Si+3HCl；依據流程關系和反應產物分析，該生產工藝中可以循環使用的物質是 HCl、H2、SiHCl3等；
故答案為：SiHCl3+H2精英家教網Si+3HCl；  HCl、H2、SiHCl3等；
（3）硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質中反應得到硅烷，根據原子守恒，則Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑，整個系統還必須與氧隔絕，否則容易發生爆炸，硅化鎂和固體氯化銨在水中反應得到硅酸和氫氣等，根據原子守恒，則Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑，
故答案為：Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑；Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑；由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時容易發生爆炸；
點評：本題是一道有關硅和二氧化硅性質的綜合題，難度較大，考查學生分析和解決問題的能力．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優點，被廣泛應用．其簡化的工藝流程如圖所示：

反應①：Si（粗）+3HCl（g） 
 553----573K 
.
 
SiHCl3（l）+H2（g）
反應②：SiHCl3+H2 
 1373K 
.
 
 Si（純）+3HCl
（1）制備三氯氫硅的反應為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）；△H=-210kJ?mol-1．伴隨的副反應有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）；△H=-241kJ?mol-1．SiCl4在一定條件下與H2反應可轉化為SiHCl3，反應的熱化學方程式為：SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）；△H=
+31kJ?mol-1
+31kJ?mol-1
．
（2）假設在每一輪次的投料生產中，硅元素沒有損失，反應①HCl中的利用率為75%，反應②中和H2的利用率為80%．則在下一輪次的生產中，需補充投入HCl和H2的體積比是
4：1
4：1
．
（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發展潛力的方法．工業上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質中反應得到硅烷，化學方程式是
Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
Mg2Si+4NH4Cl═SiH4↑+2MgCl2+4NH3↑
；
整個制備過程必須嚴格控制無水，否則反應將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學方程式為
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
Mg2Si+4NH4Cl+3H2O═2MgCl2+H2SiO3+4NH3↑+4H2↑
；
整個系統還必須與氧隔絕，其原因是
由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時容易發生爆炸
由于硅烷在空氣中易燃，濃度高時容易發生爆炸
．
（4）若將硅棒與鐵棒用導線相連浸在氫氧化鈉溶液中構成原電池，則負極的電極反應式為：
Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O
Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2O

（5）硅能用于合成硅橡膠，右圖是硅橡膠中的一種，其主要優點是玻璃化溫度低，耐輻射性能好，則該硅橡膠的化學式為
（C24H18SiO2）n
（C24H18SiO2）n
．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法．由于三氯氫硅還原法具有一定優點，被廣泛應用．其簡化的工藝流程如圖所示：

反應①：Si（粗）+3HCl（g） 數學公式SiHCl3（l）+H2（g）
反應②：SiHCl3+H2 數學公式 Si（純）+3HCl
（1）制備三氯氫硅的反應為：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）；△H=-210kJ?mol-1．伴隨的副反應有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）；△H=-241kJ?mol-1．SiCl4在一定條件下與H2反應可轉化為SiHCl3，反應的熱化學方程式為：SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）；△H=______．
（2）假設在每一輪次的投料生產中，硅元素沒有損失，反應①HCl中的利用率為75%，反應②中和H2的利用率為80%．則在下一輪次的生產中，需補充投入HCl和H2的體積比是______．
（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發展潛力的方法．工業上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質中反應得到硅烷，化學方程式是______；
整個制備過程必須嚴格控制無水，否則反應將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學方程式為______；
整個系統還必須與氧隔絕，其原因是______．
（4）若將硅棒與鐵棒用導線相連浸在氫氧化鈉溶液中構成原電池，則負極的電極反應式為：______
（5）硅能用于合成硅橡膠，右圖是硅橡膠中的一種，其主要優點是玻璃化溫度低，耐輻射性能好，則該硅橡膠的化學式為______．

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科目：高中化學 來源：專項題 題型：填空題

我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、 硅烷熱解法和四氯化硅氫還原法。由于三氯氫硅氫還原法具有一定優點，被廣泛應用。其簡化的工藝流程如下圖所示：
(1)制備三氯氫硅的反應為：Si(s) +3 HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g) △H=-210 kJ·mol-1。
伴隨的副反應有：Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g) △H=-241 kJ·mol-1。
SiCl4在一定條件下與H2反應可轉化為SiHCl3，反應的熱化學方程式為SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g) △H=___________。
(2)由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式為___________。該生產工藝中可以循環使用的物質是_____________（至少寫出兩種）。
(3)由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發展潛力的方法。工業上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和同體氯化銨在液氨介質中反應得到硅烷．化學方程式是___________；整個制備過程必須嚴格控制無水，否則反應將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學方程式為___________；整個系統還必須與氧隔絕，其原因是___________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

（10分）我國目前制備多晶硅主要采用三氯氫硅氫還原法、硅烷熱解法和四氯化硅氫還

原法。由于三氯氫硅還原法具有一定優點，被廣泛應用。其簡化的工藝流程如圖所示：

 
 

 

 

 

 

 

 


（1）制備三氯氫硅的反應為：Si(s)＋3HCl(g) == SiHCl3(g)＋H2(g)   ΔH=－210 kJ•mol-1。

伴隨的副反應有：Si(s)＋4HCl(g) == SiCl4(g)＋2H2(g)   ΔH=－241 kJ•mol-1。

SiCl4在一定條件下與H2反應可轉化為SiHCl3，反應的熱化學方程式為：

SiCl4(g)＋H2(g) == SiHCl3(g)＋HCl(g)  ΔH=           。

（2）由純SiHCl3制備高純硅的化學反應方程式為　　　　。該生產工藝中可以循環使用的物質是                   （至少寫出兩種）。

（3）由于SiH4具有易提純的特點，因此硅烷熱分解法是制備高純硅很有發展潛力的方法。工業上廣泛采用的合成硅烷方法是讓硅化鎂和固體氯化銨在液氨介質中反應得到硅烷，化學方程式是                      ；整個制備過程必須嚴格控制無水，否則反應將不能生成硅烷，而是生成硅酸和氫氣等，其化學方程式為                   ；整個系統還必須與氧隔絕，其原因是                 。

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