解题思路:(1)生产普通玻璃的原料是纯碱、石英、石灰石;
(2)①石英砂主要成分为二氧化硅,粗硅提纯是利用碳做还原剂还原二氧化硅为单质硅,二氧化硅和碳在高温的条件下反应生成碳化硅和一氧化碳;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3(常温下为液态,易挥发);
(3)根据题中数据,采用精馏(或蒸馏)方法提纯SiHCl3;SiHCl3水解生成硅酸、氢气和氯化氢;
(4)还原炉中SiHCl3和氢气发生反应生成硅和氯化氢;
(5)电解饱和食盐水称为氯碱工业,结合上述工艺流程解答.
(1)工业上生产普通玻璃的主要原料是纯碱、石英、石灰石,故答案为:纯碱、石英、石灰石;
(2)①石英砂的主要成分是二氧化硅,制备粗硅发生置换反应,SiO2+2C
高温
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Si+2CO↑,同时,在反应中,也可能生成碳化硅,反应为:SiO2+2C
高温
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Si+2CO↑,SiO2+3C
高温
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SiC+2CO↑,
故答案为:SiO2+2C
高温
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Si+2CO↑,SiO2+3C
高温
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SiC+2CO↑;
②粗硅与干燥HCl气体反应Si+3HCl
高温
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SiHCl3+H2,故答案为:Si+3HCl
高温
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SiHCl3+H2;
(3)利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏,SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),由于沸点差别较大,可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质;SiHCl3水解反应方程式为:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑,生成硅酸、氢气和氯化氢,
故答案为:故答案为:精馏(或蒸馏);H4SiO4(或H2SiO3)、H2、HCl;
(4)还原炉中SiHCl3和氢气发生反应制得纯硅,SiHCl3+H2
高温
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Si+3HCl,
故答案为:SiHCl3+H2
高温
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Si+3HCl;
(5)氯碱工业主要反应为电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O
通电
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2NaOH+H2↑+Cl2↑,为该化学工艺提供H2、HCl,故答案为:H2、HCl.
点评:
本题考点: 含硅矿物及材料的应用;不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别;硅和二氧化硅.
考点点评: 本题考查了实验方案设计的有关知识,侧重考查了硅及其化合物的有关知识,注意粗硅的提纯反应原理,题目难度中等.