硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法,该制备过程示意如下: (1)焦炭在过程Ⅰ中作______剂。 (2)过程Ⅱ中的Cl 2 用电解饱和食盐水制备,制备Cl 2 的化学方程式是 。 (3)整个制备过程必须严格控制无水。 ①SiCl 4 遇水剧烈水解生成SiO 2 和一种酸,反应的化学方程式是 。 ②干燥Cl 2 时,从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑,需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃,然后再通入到浓H 2 SO 4 中。冷却的作用是 。 (4)Zn还原SiCl 4 的反应如下: 反应1: 400℃~756℃ ,SiCl 4 (g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl 2 (l) ΔH 1 <0 反应2: 756℃~907℃ ,SiCl 4 (g) + 2Zn(l) Si(s) + 2ZnCl 2 (g) ΔH 2 <0 反应3: 907℃~1410℃,SiCl 4 (g) + 2Zn(g) Si(s) + 2ZnCl 2 (g) ΔH 3 <0 ① 对于上述三个反应,下列说法合理的是_____。 a.升高温度会提高SiCl 4 的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行 c.增大压强能提高反应的速率 d.Na、Mg可以代替Zn还原SiCl 4 ② 实际制备过程选择“反应3”,选择的理由是 。 ③ 已知Zn(l)=Zn(g) ΔH =" +116" KJ/mol 。若SiCl 4 的转化率均为90%,每投入1mol SiCl 4 ,“反应3”比“反应2”多放出_____kJ的热量。 (5)用硅制作太阳能电池时,为减弱光在硅表面的反射,采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层。腐蚀剂常用稀HNO 3 和HF的混合液。硅表面首先形成SiO 2 ,最后转化为H 2 SiF 6 。用化学方程式表示SiO 2 转化为H 2 SiF 6 的过程 。 |
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