Question

 晶體硅是一種重要的非金屬材料。制備純硅的主要步驟如下：
①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅。
②粗硅與干燥的HCl氣體反應制得SiHCl₃：Si+3HClSiHCl₃+H₂。
③SiHCl₃與過量的H₂在1000～1100℃時反應制得純硅。
已知SiHCl₃（沸點33.0℃）能與H₂O強烈反應，在空氣中易自燃。
請回答下列問題：
（1）第①步制備粗硅的化學方程式為____________________。
（2）用SiHCl₃與過量的H₂反應制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置已略去）：

①裝置B中的試劑是______________，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是_______________。
②反應一段時間后，裝置D中觀察到的現象是__________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是______________，裝置D中發生反應的化學方程式為_______________。
③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度以及_________________________。
④為鑒定產品硅中是否含微量鐵單質，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑（填寫字母代號）是_____________。
a.碘水  b.氯水  c.NaOH溶液  d.KSCN溶液  e.Na₂SO₃溶液

Answer 1

（1）SiO₂+2CSi+2CO↑   
（2）①濃硫酸；    使滴入燒瓶中的SiHCl₃汽化； ②有固體物質生成；    在反應溫度下，普通玻璃會軟化；SiHCl₃+H₂Si+3HCl ；   ③排盡裝置中的空氣；   ④bd
【試題分析】
解析：由（2）中的實驗裝置圖可以看出：A為制取氫氣的裝置，B為干燥氫氣的裝置。由SiHCl₃的沸點可知其在常溫下為液態，對C裝置加熱可以使其汽化，從而保證SiHCl₃和氫氣充分接觸并進入D中，在較高溫度下發生反應得到單質硅。SiHCl₃與H₂反應所需的較高溫度會使普通玻璃軟化，寫化學方程式時也要特別注明溫度。將試樣用稀鹽酸溶解后，再在溶液中依次加入氯水（氯水能將Fe²⁺氧化為Fe³⁺）和KSCN溶液，若溶液變為血紅色，則說明樣品中含有鐵單質，不變血紅色則說明樣品中不含鐵單質。