多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl 4 为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放

多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl 4 为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。研究人员利用SiCl 4 水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO 3 ,且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl 2 ·2H 2 O,工艺流程如图所示。已知常温下Fe 3 、Mg 2 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。

(1)SiCl 4 水解控制在40 ℃的原因是___________________________________。
已知:SiCl 4 (s)+H 2 (g)=SiHCl 3 (s)+HCl(g) ΔH 1 =+47 kJ·mol 1
Si(s)+3HCl(g)=SiHCl 3 (s)+H 2 (g) ΔH 2 =-189 kJ·mol 1
则由SiCl 4 制备硅的热化学方程式为__________________________________。
(2)加钡矿粉时生成BaCl 2 的离子反应方程式是_________________________。
(3)加20% NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是________,控制温度70 ℃的目的是____________________________________________。
(4)BaCl 2 滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,再经真空干燥后得到BaCl 2 ·2H 2 O。实验室中蒸发浓缩,用到的含硅酸盐的仪器有__________种。
(5)为体现该工艺的绿色化学思想,该工艺中能循环利用的物质是____________。
sun_winter 1年前 已收到1个回答 举报

车仁俊 幼苗

共回答了14个问题采纳率:92.9% 举报

(1)防止HCl挥发污染环境或控制SiCl 4 的水解速率,防止反应过于剧烈 SiCl 4 (s)+2H 2 (g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH=+236 kJ·mol 1
(2)BaCO 3 +2H =Ba 2 +CO 2 ↑+H 2 O
(3)Mg(OH) 2 、Ca(OH) 2  确保钙离子完全除去[或温度越高,Ca(OH) 2 溶解度越小]
(4)3 (5)BaCl 2

根据题中信息SiCl 4 与水反应时,强烈水解并放出大量的热,控制温度较低,可以降低反应速率,减少HCl的挥发。将题给的两个热化学方程式相减,便得到制硅的热化学方程式。(2)过滤后溶液为盐酸,与碳酸钡发生反应,碳酸钡难溶,写离子方程式时,应保留化学式。(3)根据题中的信息,常温下Fe 3 、Mg 2 完全沉淀的pH分别是3.4、12.4,因此调节pH=7时滤渣的主要成分是Fe(OH) 3 ,pH=12.5时滤渣的主要成分是Mg(OH) 2 ,同时控制温度较高时,Ca(OH) 2 溶解度减小,有Ca(OH) 2 生成。(4)蒸发浓缩时,需要用到酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。(5)过滤④的滤液中含有大量的氯化钡,可以循环利用。

1年前

6
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.016 s. - webmaster@yulucn.com