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HCl在300℃時反應生成1molSiHCl3氣體和H2，放出225kJ熱量，該反應的熱化學方程式為 Si（s）+3HCl（g） 300℃ SiHCl3（g）+H2（g）△H=-225kJ/molSi（s）+3HCl（g） 300℃ SiHCl3（g）+H2（g）△H=-225kJ/mol。SiHCl3的電子式為 
。
Ⅱ．將SiCl4氫化為SiHCl3有三種方法，對應的反應依次為：
①SiCl4（g）+H2（g）?SiHCl3（g）+HCl（g）△H1＞0
②3SiCl4（g）+2H2（g）+Si（s）?4SiHCl3（g）△H2＜0
③2SiCl4（g）+H2（g）+Si（s）+HCl（g）?3SiHCl3（g） △H3
（1）氫化過程中所需的高純度H2可用惰性電極電解KOH溶液制備，寫出產生H2的電極名稱 陰極陰極（填“陽極”或“陰極”），該電極反應方程式為 2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑。
（2）已知體系自由能變△G=△H-T△S，△G＜0時反應自發進行。三個氫化反應的△G與溫度的關系如圖1所示，可知：反應①能自發進行的最低溫度是 1000℃1000℃；相同溫度下，反應②比反應①的△G小，主要原因是 △H2＜△H1導致反應②的△G小△H2＜△H1導致反應②的△G小。
（3）不同溫度下反應②中SiCl4轉化率如圖2所示。下列敘述正確的是 acac（填序號）。
a.B點：v正＞v逆
b.v正：A點＞E點
c.反應適宜溫度：480～520℃
（4）反應③的△H3=△H2-△H1△H2-△H1（用△H1，△H2表示）。溫度升高，反應③的平衡常數K 減小減小（填“增大”、“減小”或“不變”）。
（5）由粗硅制備多晶硅過程中循環使用的物質除SiCl4、SiHCl3和Si外，還有 HCl、H2HCl、H2（填分子式）。
300
℃
300
℃
【答案】Si（s）+3HCl（g） SiHCl3（g）+H2（g）△H=-225kJ/mol；；陰極；2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑；1000℃；△H2＜△H1導致反應②的△G小；ac；△H2-△H1；減小；HCl、H2
300
℃
；陰極；2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑；1000℃；△H2＜△H1導致反應②的△G小；ac；△H2-△H1；減小；HCl、H2【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：770引用：6難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5