半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅:SiO 2 (s)(石英砂)+2C(s)═Si(s)(粗硅)

半导体工业用石英砂做原料通过三个重要反应生产单质硅:SiO 2 (s)(石英砂)+2C(s)═Si(s)(粗硅),第1张

由三个热化学方程式可知,生成1mol纯硅,需要热量:682.44kJ+(-657.01kJ)+(-625.63kJ)=-600.2kJ,

n(Si)=

1000g
28g/mol
=35.71mol,

则生产1.00kg纯硅的总反应热为35.75mol×(-600.2kJ/mol)=-2.14×10 4 kJ,

故选D.

工业上常用还原石英砂的方法来制取单质硅,一般在高温下利用强还原剂去还原SiO2来得到单质硅。如:SiO2+2C

Si+2CO↑。但该反应只能得到纯度不高的硅,这种硅不能用作半导体材料,也不能用于制造硅整流器等,因此需要提纯硅得到高纯度的硅。主要经过以下几步反应来实现:Si(粗)+2Cl2

=SiCl4

SiCl4+2H2

=Si(纯)+4HCl

硅主要有以下几方面的应用硅(矽)

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型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能.在开发能源方面是一种很有前途的材料.另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料.单晶硅作为半导体器件的核心材料,大大地促进了信息技术的革命.自20世纪中叶以来,单晶硅随着半导体工业的需要而迅速发展.


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