Question

【題目】多晶硅是制作光伏電池的關鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易過程。

回答下列問題：

Ⅰ．硅粉與在300℃時反應生成氣體和，放出熱量，該反應的熱化學方程式為_____________。的電子式為__________________。

Ⅱ．將氫化為有三種方法，對應的反應依次為：

①

②

③

（1）氫化過程中所需高純度可用惰性電極電解溶液制備，寫出產生的電極名稱______（填“陽極”或“陰極”），該電極反應方程式為_______________。

（2）反應③的_______________（用，表示）。

（3）由粗硅制備多晶硅過程中循環使用的物質除、和外，還有______（填分子式）。

Answer 1

【答案】Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g) =-225mol-1 陰極 2H2O+2e-===H2+2OH- HCl、H2

【解析】

I. 依據熱化學方程式與熱量之間的關系書寫；參考CH4的電子式書寫SiHCl3的電子式；

II.（1）依據電解池的工作原理分析；

（2）根據根據蓋斯定律分析計算；

（3）結合流程圖分析。

I.根據題意，該反應的熱化學方程式為Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g) △H=－225kJ·mol－1； SiHCl3所有原子達穩定狀態，其電子式為；

答案為Si(s)＋3HCl(g) SiHCl3(g)＋H2(g) △H=－225kJ·mol－1；；

II.（1）根據電解原理，陰極上產生H2，即電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；

答案為陰極：2H＋＋2e－=H2↑或2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；

（2）根據根據蓋斯定律，②－①得到反應③，即△H3=△H2－△H1；

答案為△H2－△H1；

（3）根據流程循環使用的物質有SiCl4、SiHCl3、Si、HCl、H2；

答案為HCl、H2。