《无机非金属材料》化工生产中的重要非金属元素PPT免费课件

化学 · 高中 · 人教版
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所属学科 化学
适用年级 高中 / 必修二
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📖 课件简介

人教版高中化学必修二《无机非金属材料》化工生产中的重要非金属元素PPT免费课件,共47页。

学习目标

结合生产、生活中各种常见的无机非金属材料的应用,了解多种硅酸盐材料、新型无机非金属材料的性能和用途

掌握晶体硅的制备原理

重难探究

重难点 高纯硅的制备

工业制备高纯硅的反应原理

(1)粗硅的制取:2C+SiO2═════════1 800~2 000 ℃2CO↑+Si(粗硅)。

(2)纯硅的制取:

Si+3HCl════300 ℃SiHCl3+H2或Si(粗硅)+2Cl2════△SiCl4

SiHCl3+H2════1 100 ℃Si+3HCl或SiCl4+2H2════高温Si(纯硅)+4HCl。

在无机非金属材料中,硅一直扮演着主要的角色。制备纯硅的主要步骤如下:

①在1 800~2 000 ℃温度下用碳还原二氧化硅制得粗硅;

②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl════300 ℃SiHCl3+H2

③SiHCl3与过量H2在1 100 ℃温度下反应制得纯硅。

请回答下列问题:

(1)第①步制备粗硅反应的化学方程式为___________________。

(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0  ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6  ℃)和HCl(沸点-84.7  ℃),提纯SiHCl3采用的方法为________。

(3)从基本反应类型角度分类,步骤③中发生的反应属于________。

(4)为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是________(填字母)。

A.氯水 B.NaOH溶液

C.KSCN溶液    D.Na2SO3溶液

硅单质及其化合物应用范围很广。

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,四氯化硅(SiCl4)还原法是当前制备高纯硅的一种方法,其生产过程示意图如下:

石英砂——→焦炭高温粗硅——→HCl200 ℃以上SiCl4(粗)—→SiCl4(纯)——→H2高温高纯硅

①写出由纯SiCl4制备高纯硅的化学反应方程式:____________。

②石英砂的主要成分是SiO2,SiO2是一种酸性氧化物,能与强碱反应。其反应的离子方程式:_____________________。

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