Question

【題目】光纖通訊是光導纖維傳送信號的一種通訊手段，合成光導纖維及氮化硅（一種無機涂層）的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）反應I的化學方程式為2C+ SiO2Si+2CO↑，其中還原劑為_______（填化學式），該反應涉及的副反應可能有（碳不足）C+ SiO2Si+CO2↑和（碳足量）_______________。

（2）經反應Ⅱ所得的四氯化硅粗品中所含的物質如下：

組分名稱	SiCl4	SiHCl3	SiH2Cl2	HCl	BCl3	PCl3
質量分數	0.545	0.405	0.0462	0.0003	0.00193	0.00157
沸點／℃	57.6	31. 8	8. 2	-85	12. 5	75. 5

圖中 “操作X”的名稱為_______；PCl3的電子式為_______。

（3）已知反應Ⅳ的化學方程式為3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl，則反應Ⅲ和Ⅳ中尾氣的用途為________。若向一2L恒容密閉容器中投入1 mol SiC14和1 mol NH3，6 min后反應完全，則0～6 min內，HCl的平均反應速率為____________ mol·L-l·min-l。

Answer 1

【答案】 C 3C+SiO2SiC+2CO↑ 精餾(或蒸餾或分餾) 制取鹽酸（或其他合理答案） 0.25

【解析】（1）反應I的化學方程式為2C+ SiO2Si+2CO↑，其中碳元素化合價升高，還原劑為C。碳足量時，生成的CO2與碳反應生成CO，方程式為3C+SiO2SiC+2CO↑。（2）根據表中數據可知物質的沸點相差較大，因此圖中 “操作X”的名稱為精餾(或蒸餾或分餾)；PCl3是共價化合物，電子式為。（3）根據方程式可知反應Ⅲ和Ⅳ中尾氣是氯化氫，用途為制取鹽酸。根據方程式可知反應中四氯化硅過量，生成氯化氫是3mol，濃度是3mol÷2L＝1.5mol/L，則0～6 min內，HCl的平均反應速率為1.5mol/L÷6min＝0.25mol·L-l·min-l。