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    多晶硅生产工艺流程如下：

    （1）粗硅粉碎的目的是
    增大接触面积，加快反应速率，充分反应
    增大接触面积，加快反应速率，充分反应
    ．分离SiHCl3（l）和SiCl4（l）的方法为
    蒸馏
    蒸馏
    ．
    （2）900℃以上，H2与SiHCl3发生如下反应：SiHCl3（g）+H2（g）?Si（s）+3HCl（g）；△H＞0，其平衡常数表达式为K=
    c3(HCl)
    c(SiHCl)×c(H2)
    c3(HCl)
    c(SiHCl)×c(H2)
    ．为提高还原时SiHCl3的转化率，可采取的措施有
    升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度
    升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度
    ．
    （3）该流程中可以循环使用的物质是
    HCl、H2
    HCl、H2
    ．
    （4）SiCl4与上述流程中的单质发生化合反应，可以制得SiHCl3，其化学方程式为
    3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3
    3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3
    ．
    分析：（1）根据固体表面积越大，化学反应速率越快；根据互溶的液体采用蒸馏的方法分离；
    （2）根据平衡常数的概念；根据外界条件对平衡的影响；
    （3）根据化学根据反应物中和生成物中都有的物质考虑；
    （4）根据题目信息以及原子守恒来书写；
    解答：解：（1）固体表面积越大，化学反应速率越快，粗硅粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，充分反应；SiHCl3（l）和SiCl4（l）是互溶的液体，采用蒸馏的方法分离；
    故答案为：增大接触面积，加快反应速率，充分反应；蒸馏；
    （2）因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以K=
    c3(HCl)
    c(SiHCl)×c(H2)
    ；
    升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度，提高还原时SiHCl3的转化率，故答案为：升高温度或增大氢气与SiHCl3的物质的量之比或增大氢气浓度；
    （3）由图示可知反应物有粗硅、HCl、H2；反应过程中生成物有：SiHCl3、H2、SiCl4、HCl，所以在反应物中和生成物中都有的物质是HCl、H2，所以流程中可循环使用的物质是HCl、H2；
    故答案为：HCl、H2；
    （4）SiCl4与上述流程中的硅和氢气发生化合反应，可以制得SiHCl3：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3，故答案为：3SiCl4+Si+2H2═4SiHCl3；
    点评：本题涉及关硅和二氧化硅性质的综合题，难度较大，考查学生分析和解决问题的能力．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?长宁区一模）Ⅰ．工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅．
    （1）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，必须精制后才能供电解使用．精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是
    ③①②
    ③①②
    （填序号）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为
    ③
    ③
    ．（填序号）（①饱和Na2CO3溶液  ②饱和K2CO3溶液  ③75%乙醇　④四氯化碳）
    （2）如图是离子交换膜（允许钠离子通过，不允许氢氧根与氯离子通过）法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是
    氯气
    氯气
    ；NaOH溶液的出口为
    a
    a
    （填字母）；精制饱和食盐水的进口为
    d
    d
    （填字母）；干燥塔中应使用的液体是
    浓硫酸
    浓硫酸
    ．

    Ⅱ．多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注．
    （1）SiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下SiCl4与H2和O2反应，产物有两种，化学方程式为
    SiCl4+2H2+O2
     高温 
    .
     
    SiO2+4HCl
    SiCl4+2H2+O2
     高温 
    .
     
    SiO2+4HCl
    ．
    （2）SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用．一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：
    3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）
    达平衡后，H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯NaCl的质量为
    0.351
    0.351
    kg．
    （3）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
    Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（浓）
    △
    MnCl2+Cl2↑+2H2O
    据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
    e
    e
    （填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置
    d
    d
    （填代号）．
    可选用制备气体的装置：

    （4）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气
    134.4
    134.4
    m3（标准状况）．（忽略可能存在的其他反应）
    某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

    沉淀物 Fe（OH）3 Al（OH）3 Mg（OH）2
    PH 3.2 5.2 12.4
    Ⅲ．部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表，请回答下列问题：
    （1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有
    适当提高反应温度、增加浸出时间
    适当提高反应温度、增加浸出时间
    （要求写出两条）．
    （2）滤渣I的主要成分是
    Fe（OH）3、Al（OH）3
    Fe（OH）3、Al（OH）3
    ．
    Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
    MgCl2+2NaClO3→Mg（ClO3）2+2NaCl
    已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示：

    （3）将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2．简述可制备Mg（ClO3）2的原因：
    在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；
    在某一温度时，NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化的最大，NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别；
    ．
    （4）按题（3）中条件进行制备实验．在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：
    降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；
    降温前，溶液中NaCl已达饱和，降低过程中，NaCl溶解度会降低，会少量析出；
    ．除去产品中该杂质的方法是：
    重结晶
    重结晶
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法．由于三氯氢硅还原法具有一定优点，被广泛应用．其简化的工艺流程如图所示：
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    （1）制备三氯氢硅的反应为：Si（s）+3HCl（g）═SiHCl3（g）+H2（g）△H=-210kJ?mol-1．
    伴随的副反应有：Si（s）+4HCl（g）═SiCl4（g）+2H2（g）△H=-241kJ?mol-1．
    SiCl4在一定条件下与H2反应可转化为SiHCl3，反应的热化学方程式为：
    SiCl4（g）+H2（g）═SiHCl3（g）+HCl（g）△H=
     
    ．
    （2）由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式为
     
    ．该生产工艺中可以循环使用的物质是
     
    （至少写出两种）．
    （3）由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法．工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，化学方程式是
     
    ；整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为
     
    ；整个系统还必须与氧隔绝，其原因是
     
    ．

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    科目：高中化学 来源：专项题 题型：填空题

    我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、 硅烷热解法和四氯化硅氢还原法。由于三氯氢硅氢还原法具有一定优点，被广泛应用。其简化的工艺流程如下图所示：
    (1)制备三氯氢硅的反应为：Si(s) +3 HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g) △H=-210 kJ·mol-1。
    伴随的副反应有：Si(s)+4HCl(g)=SiCl4(g)+2H2(g) △H=-241 kJ·mol-1。
    SiCl4在一定条件下与H2反应可转化为SiHCl3，反应的热化学方程式为SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g) △H=___________。
    (2)由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式为___________。该生产工艺中可以循环使用的物质是_____________（至少写出两种）。
    (3)由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和同体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷．化学方程式是___________；整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为___________；整个系统还必须与氧隔绝，其原因是___________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （10分）我国目前制备多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还

    原法。由于三氯氢硅还原法具有一定优点，被广泛应用。其简化的工艺流程如图所示：

     
     

     

     

     

     

     

     


    （1）制备三氯氢硅的反应为：Si(s)＋3HCl(g) == SiHCl3(g)＋H2(g)   ΔH=－210 kJ•mol-1。

    伴随的副反应有：Si(s)＋4HCl(g) == SiCl4(g)＋2H2(g)   ΔH=－241 kJ•mol-1。

    SiCl4在一定条件下与H2反应可转化为SiHCl3，反应的热化学方程式为：

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

    （2）由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式为　　　　。该生产工艺中可以循环使用的物质是                   （至少写出两种）。

    （3）由于SiH4具有易提纯的特点，因此硅烷热分解法是制备高纯硅很有发展潜力的方法。工业上广泛采用的合成硅烷方法是让硅化镁和固体氯化铵在液氨介质中反应得到硅烷，化学方程式是                      ；整个制备过程必须严格控制无水，否则反应将不能生成硅烷，而是生成硅酸和氢气等，其化学方程式为                   ；整个系统还必须与氧隔绝，其原因是                 。

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