工业生产粗硅的主要原理为:SiO2+2C 3273K Si(粗)+2CO↑。
(1)若在制粗硅的过程中同时生成了碳化硅,且生成的硅和碳化硅的物质的量之比为5∶1,则参加反应的C和SiO2的质量比为 。
(2)工业上可通过如下流程由粗硅制取纯硅:
Si(粗) SiCl
4(l) Si(纯)
若上述反应中Si(粗)和SiCl
4的利用率均为80%,制粗硅时有10%的SiO
2转化为SiC,则生产100.8t纯硅需纯度为75%的石英砂多少吨?
(3)工业上还可以通过下图所示的流程来制取纯硅:
反应①: Si(粗)+3HCl(g)
553~573K SiHCl
3(l)+H
2(g)
反应②: SiHCl
3+H
2 1373K Si(纯)+3HCl
假设在每一轮次的投料生产中,硅元素没有损失,反应①中HCl的利用率为75%,反应②中H
2的利用率为80%,则在下轮次的生产中,需补充投入HCl和H
2的体积比为多少?