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工业上硅有多种生产路线,其中一种生产高纯硅的工艺流程示意图如图:已知:①流化床反应器中的主反应:Si+3HCl250-300℃.

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工业上硅有多种生产路线,其中一种生产高纯硅的工艺流程示意图如图:
作业帮
已知:①流化床反应器中的主反应:Si+3HCl
 250-300℃ 
.
 
SiHCl3+H2
②还原炉中的主反应:SiHCl3+H2
 1100-1200℃ 
.
 
Si+3HCl;
③SiHCl3极易水 SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl↑.
(1)电弧炉中生成单质硅的化学方程式为___.若焦炭过量,则造成的不利后果是___.
(2)电弧炉中已经得到单质硅,但仍要进行后续操作的目的是___.
(3)整个操作流程都要隔绝空气,原因是___(写出一条即可).
(4)上述操作流程中可以循环利用的物质是___.所用氯化氢可由氯碱工业提供,假定生产过程无损伤,也没有副反应发生,则生产1t高纯硅,理论上需要___t(精确到0.1)NaCl,即可实现连续生产.
▼优质解答
答案和解析
(1)二氧化碳与碳在高温下生成粗硅和一氧化碳,化学方程式:SiO2+2C
 高温 
.
 
Si+2CO↑,若焦炭过量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,化学方程式:SiO2+3C
 高温 
.
 
SiC+2CO↑;
故答案为:SiO2+2C
 高温 
.
 
Si+2CO↑;SiO2+3C
 高温 
.
 
SiC+2CO↑;
(2)电弧炉得到的硅为粗硅,为提纯仍要进行后续操作;
故答案为:提纯粗硅;
(3)硅在高温下与氧气反应生成二氧化硅,所以整个操作流程都要隔绝空气;
故答案为:硅在高温下与氧气反应生成二氧化硅;
(4)从粗硅提纯过程①流化床反应器中的主反应:Si+3HCl
 250-300℃ 
.
 
SiHCl3+H2
②还原炉中的主反应:SiHCl3+H2
 1100-1200℃ 
.
 
Si+3HCl;
可知氯化氢在反应中可以循环使用;
依据关系式可得:
NaCl~HCl~Si
58.5       28
m         1T       
解得m≈2.1T,
故答案为:氯化氢;2.1.
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