1. 在工業上制備單質硅的化學方程式
第一種。
SiO2 + 2C = Si + 2CO↑
Si + 2Cl2 = SiCl4
SiCl4 + 2H2 = Si +HCl
條件都是高溫
第二種.
將細砂粉(SIO2)與鎂粉混和,製得粗硅。這種粗硅往往含有過量的鎂氧化鎂和硅化鎂,可用鹽酸除去。
SIO2+2MG=SI+2MGO(條件:高溫) 2MG+SI=MG2SI (條件:高溫)
mg+2hcl=mgcl2+h2 mgo+2hcl=mgcl2+h2o
mg2si+4hcl=2mgcl2+sih4
2. 工業製取單質硅的方法
工業上生產硅是在電弧爐中還原硅石(二氧化硅含量大於99%)。使用的還原劑為石油焦和木炭等。使用直流電弧爐時,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低(0.3%~0.8%),採用質量高的硅石(二氧化硅大於99%),可直接煉出製造硅鋼片用的高質量硅。
高純的半導體硅可在1,200℃的熱硅棒上用氫氣還原高純的三氯氫硅製得。超純的單晶硅可通過直拉法或區域熔煉法等制備。實驗室里可用鎂粉在赤熱下還原粉狀二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化鎂和鎂粉,再用氫氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得單質硅。
硅的應用領域:
1、高純的單晶硅是重要的半導體材料。在單晶硅中摻入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半導體;摻入微量的第VA族元素,形成n型半導體。
2、金屬陶瓷、宇宙航行的重要材料。將陶瓷和金屬混合燒結,製成金屬陶瓷復合材料,它耐高溫,富韌性,可以切割,既繼承了金屬和陶瓷的各自的優點,又彌補了兩者的先天缺陷。
3、光導纖維通信,最新的現代通信手段。用純二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纖維。激光可在玻璃纖維的通路里,發生無數次全反射而向前傳輸,代替了笨重的電纜。
3. 工業上製取硅單質的方法是寫出化學方程式.
高溫,焦炭還原石英砂中的二氧化硅:
SiO2+2C=(高溫)Si+2CO,
此時製得的硅,含有雜質,叫粗硅,還要進行精製,
Si+2Cl2=SiCl4
SiCl4+2H2=Si+4HCl,
這樣就可以得到較純的硅.
4. 如何製取單質硅
工業制備硅的主要方法是通過煉硅爐(電石爐)法,其化學方程式如下:
SiO2 + 2C → Si + 2CO
在這個反應中,二氧化硅(SiO2)與碳(C)在高溫下發生還原反應,生成純凈的硅(Si)和一氧化碳(CO)。這個過程通常在電石爐中進行,其中電石爐提供高溫和還原條件。
需要注意的是,這個化學方程式只是一個簡化的表達,實際制備硅的過程可能涉及到更多的反應步驟和副產物。此外,為了提高工業制備硅的效率和純度,通常會使用更復雜的工藝和技術。