Question

在半導體工業(yè)中有這樣一句話：“從沙灘到用戶”，其中由粗硅制純硅的常用方法為：Si（粗）+2Cl₂=SiCl₄   SiCl₄+2H₂=Si（純）+4HCl。若在25℃101KPa條件下反應生成HCl氣體49L（注：25℃101KPa條件下氣體摩爾體積為24.5L/mol）則：
（1）反應生成HCl氣體的質量為__________，轉移電子的個數(shù)為_____________。
（2）反應生成的HCl氣體溶于127mL水中，得到密度為1.20g/mL的鹽酸，此鹽酸的物質的量濃度為        。
（3）“從沙灘到用戶”涉及到多個反應，其中制取粗硅的反應方程式為            ，純凈的石英砂與燒堿反應可以制得水玻璃，反應的離子方程式為                   。
（4）普通玻璃若以氧化物形式表示其組成為（質量分數(shù)）：Na₂O 13％，CaO 11.7％，SiO₂ 75.3％。現(xiàn)以石灰石、純堿和石英為原料生產這種玻璃10t，石灰石的利用率為80％，純堿和石英的利用率為95％，至少需要上述原料的質量是      t（保留兩位小數(shù)）。

Answer 1

（1）73g        4N_A
（2）12mol/L
（3）SiO₂+2CSi（粗）+2CO↑    SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O
（4）12.65

試題分析：（1）25℃101KPa條件下氣體摩爾體積為24.5L/mol，49L HCl氣體的物質的量為2mol，其質量為2mol×36.5g/mol=73g，兩個反應共轉移電子個數(shù)為4N_A。
（2）溶質質量為73g，水的質量為127g,所以溶液體積為200g/1.20g/mL=1/6L,則鹽酸的物質的量濃度是2mol/1/6L=12mol/L。
（3）制取粗硅是用碳還原二氧化硅，其方程式為SiO₂+2CSi（粗）+2CO↑，石英的主要成分是SiO₂，與燒堿反應制取水玻璃，反應的離子方程式為SiO₂+2OH^-=SiO₃^2-+H₂O。
（4）10t這種玻璃中含Na₂O1.3t，CaO1.17t，SiO₂7.53t,由CaCO_3~CaO可計算出所需CaCO₃的質量，同理可算出純堿、石英的質量，約為12.65t。