『壹』 硅的主要制备方法
实验室里可用镁粉在赤热下还原粉状二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化镁和镁粉,再用氢氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得单质硅。这种方法制得的都是不够纯净的无定形硅,为棕黑色粉末。工业上生产硅是在电弧炉中还原硅石(SiO2含量大于99%)。使用的还原剂为石油焦和木炭等。使用直流电弧炉时,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低(0.3%~0.8%),采用质量高的硅石(SiO2大于99%),可直接炼出制造硅钢片用的高质量硅。高纯的半导体硅可在1,200℃的热硅棒上用氢气还原高纯的三氯氢硅SiHCl3或SiCl4制得。超纯的单晶硅可通过直拉法或区域熔炼法等制备。 用镁还原二氧化硅可得无定形硅。用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得。
『贰』 如何制取高纯硅的步骤 高一知识
制备高纯硅需要粗硅、HCl和氢气,分别由石英、天燃气和食盐制得
化学式如下:
食盐制备HCl:NaCl+H2SO4→NaHSO4+HCl
天燃气制备H2:CH4+CO2→2H2+2CO
石英制备粗硅:SiO2+2C→Si+2CO
Si+3HCl=SiHCl3+H2
SiHCl3+H2=Si+3HCl 得到高纯硅
『叁』 制取纯硅的化学方程式
楼楼你好
SiO2+2C=2CO+Si(高温,得到粗硅)
MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O(加热)
C+H2O=CO+H2(高温)
这两步是制取氯气和氢气作为加工粗硅的原料
制纯硅
Si+2Cl2=SiCl4(加热)
SiCl4+2H2=Si+4HCl(加热)
这道题的答案应该写这两个方程式
如有疑问请追问
祝学好
『肆』 实验室如何制取纯硅
粗硅的制取是用沙子和碳在高温下反应生成粗硅和一氧化碳。高纯硅的制备是利用粗硅和金属镁反应得到硅化镁,再让硅化镁和盐酸反应得到氯化镁和气体硅烷,在加热气体硅烷即可得到高纯硅。另外,实验室中固体单质是基本物质,实验室制备方法是利用基本物质来制取其他物质的。所以硅是没有实验室制备方法的,只有工业制备方法。
『伍』 工业制取单质硅的方法
工业上生产硅是在电弧炉中还原硅石(二氧化硅含量大于99%)。使用的还原剂为石油焦和木炭等。使用直流电弧炉时,能全部用石油焦代替木炭。石油焦的灰分低(0.3%~0.8%),采用质量高的硅石(二氧化硅大于99%),可直接炼出制造硅钢片用的高质量硅。
高纯的半导体硅可在1,200℃的热硅棒上用氢气还原高纯的三氯氢硅制得。超纯的单晶硅可通过直拉法或区域熔炼法等制备。实验室里可用镁粉在赤热下还原粉状二氧化硅,用稀酸洗去生成的氧化镁和镁粉,再用氢氟酸洗去未作用的二氧化硅,即得单质硅。

(5)制备纯硅的实验装置扩展阅读
硅的应用领域:
1、高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型半导体。
2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。
3、光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纤维。激光可在玻璃纤维的通路里,发生无数次全反射而向前传输,代替了笨重的电缆。
『陆』 晶体硅是重要的非金属材料.制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、磷等
(1)装置B中是制备氯气的发生装置,利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气的反应,反应的化学方程式为:MnO2+2Cl-+4H+
△ | .
『柒』 晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅,同时
(1)高温下,碳做还原剂时,生成CO,即2C+SiO2═2CO+Si.故答案为:2C+SiO2═2CO+Si (2)利用沸点的不同提纯SiHCl3属于蒸馏,故答案为:蒸馏 (3)浓硫酸是常用的干燥剂,装置C需水浴加热,目的是使SiHCl3气化,与氢气反应;SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化;保证实验成功的关键是:装置要严密;控制好温度等;书写化学方程式时,要注意配平.故答案为:①浓硫酸;使SiHCl3气化,与氢气反应;②SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化;SiHCl3+H2=Si+3HCl;③装置要严密;控制好温度.
『捌』 粗硅提纯的实验装置中,各装置的作用都是什么,具体的化学方程式是什么
粗硅中含有硅和其他固体杂质,提纯一般用氯气加热 然后用氢气还原反应产物 SiO2 + 2C =高温专= Si + 2CO↑ Si + 2Cl2 = SiCl4 SiCl4 + 2H2 =△= Si + 4HCl因为你没有画出实属验装置图,各装置的作用没法回答。
『玖』 晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅②粗硅与干燥
(i)高温下,SiO2和C反应生成Si和CO,反应方程式为 SiO2+2C 高温 | .
『拾』 怎样制备高纯硅
高纯硅的制备一般首先由硅石(SiO2)制得工业硅(粗硅),再制成高纯的多晶硅,最后拉制成半导体材料硅单晶。
工业上是用硅石(SiO2)和焦炭以一定比例混合,在电炉中加热至1600~1800℃而制得纯度为95%~99%的粗硅,其反应如下:SiO2+2C=Si+2CO
粗硅中一般含有铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质,这些杂质多以硅化构成硅酸盐的形式存在,为了进一步提高工业粗硅的纯度,可采用酸浸洗法,使杂质大部分溶解(有少数的碳化硅不溶)。其生产工艺过程是:将粗硅粉碎后,依次用盐酸、王水、(HF+H2SO4)混合酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,烘干后可得含量为99.9%的工业粗硅。
高纯多晶硅的制备方法很多,据布完全统计有十几种,但所有的方法都是从工业硅(或称硅铁,因为含铁较多)开始,首先制取既易提纯又易分解(即还原)的含硅的中间化合物如SiCl4、SiHCl3、SiH4等,再使这些中间化合物提纯、分解或还原成高纯度的多晶硅
目前我国制备高纯硅多晶硅主要采用三氯氢硅氢还原法、硅烷热解法和四氯化硅氢还原法。一般说来,由于三氯氢硅还原法具有一定优点,目前比较广泛的被应用。此外,由于SiH4具有易提纯的特点,因此硅烷热分解法是制备高纯硅的很有发展潜力的方法。下面我们就分别介绍上述三种方法制备高纯硅的化学原理。
1. 三氯氢硅还原法
(1) 三氯氢硅的合成
第一步:由硅石制取粗硅 硅石(SiO2)和适量的焦炭混合,并在电炉内加热至1600~1800℃ 可制得纯度为95%~99%的粗硅。其反应式如下:
SiO2+3C=SiC+2CO(g)↑
2SiC+SiO2=3Si+2CO(g)↑
总反应式: SiO2+2C=Si+2CO(g)↑
生成的硅由电炉底部放出,浇铸成锭。用此法生产的粗硅经酸处理后,其纯度可达到99.9%。
第二步:三氯氢硅的合成 三氯氢硅是由干燥的氯化氢气体和粗硅粉在合成炉中(250℃)进行合成的。其主要反应式如下:Si+3HCl=SiHCl3+H2(g)
(2) 三氯氢硅的提纯
由合成炉中得到的三氯氢硅往往混有硼、磷、砷、铝等杂质,并且它们是有害杂质,对单晶硅质量影响极大,必须设法除去。
近年来三氯氢硅的提纯方法发展很快,但由于精馏法工艺简单、操作方便,所以,目前工业上主要用精馏法。三氯氢硅精馏是利用三氯氢硅与杂质氯化物的沸点不同而分离提纯的。
一般合成的三氯氢硅中常含有三氯化硼(BCl3)、三氯化磷(PCl3)、四氯化硅(SiCl4)、三氯化砷(AsCl3)、三氯化铝(Al2Cl3)等氯化物。其中绝大多数氯化物的沸点与三氯氢硅相差较大,因此通过精馏的方法就可以将这些杂质除去。但三氯化硼和三氯化磷的沸点与三氯氢硅相近,较难分离,故需采用高效精馏,以除去这两种杂质。精馏提纯的除硼效果有一定限度,所以工业上也采用除硼效果较好的络合物法。
三氯氢硅沸点低,易燃易爆,全部操作要在低温下进行,一般操作环境温度不得超过25℃,并且整个过程严禁接触火星,以免发生爆炸性的燃烧。
(3) 三氯氢硅的氢还原
提纯三氯氢硅和高纯氢混合后,通入1150℃还原炉内进行反应,即可得到硅,总的化学反应是:SiHCl3+H2=Si+3HCl
生成的高纯多晶硅淀积在多晶硅载体上。
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发布:2025-09-26 19:52:29
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