冶金单质硅
1. 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版和木炭等。使用直权流电弧炉时，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。
(1)冶金单质硅扩展阅读
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。
2. 请简述冶金级硅制备原理
冶金面太广了，不管冶炼什么都加硅吗？冶炼纯金属加硅一点好处都没有，冶炼合金专有的加硅属有好处，有的有害，不能加！
钢铁冶金也不是什么钢都加硅的，有的钢需要加硅，有的也不需要加，一般含硅钢，不含硅的钢要限制含硅量，加硅就是有害的了。一般情况下，硅是良好的脱氧剂，加硅可以降低钢铁产品中的有害元素氧，所以这个时候加硅才能够有好处。
3. 单质硅有什么和什么两类
单质硅有单晶硅和多晶硅两类，他们的区别在于分子排列不同
4. 单质硅有什么特性
硅有明显的非金属特性，可以溶于碱金属氢氧化物溶液中，产生（偏）硅酸盐和氢气。内
硅原子容位于元素周期表第IV主族，它的原子序数为Z=14，核外有14个电子。电子在原子核外，按能级由低硅原子到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。
正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。
加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。
5. 单质硅是很重要的工业产品．（1）硅用于冶炼镁，也称硅热法炼镁．根据下列条件：Mg（s）+12O2（g）=MgO（
（1）①Mg（s）+
| 1 |
| 2 |
②Mg（s）=Mg（g）△H2=+75kJ/mol
③Si（s）+O2（g）=SiO2（s）△H3=-859.4kJ/mol
依据盖斯定律②+③-①×得到：2MgO（s）+Si（s）=SiO2（s）+2Mg（g）△H=+494.2kJ/mol；
电池总反应是：Mg+2NiOOH+2H2O═Mg（OH）2+2Ni（OH）2，负极的电极反应：Mg-2e-+2H2O═Mg（OH）2+2H+，正极的电极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-；
故答案为：+494.2kJ/mol；NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-；
（2）①氯化硅水解生成原硅酸和氯化氢，水解方程式为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl或SiCl4 +3H2O=H2SiO3↓+4HCl，
故答案为：SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl或SiCl4 +3H2O=H2SiO3↓+4HCl；
②若加钡矿粉调节pH=3时，C（H+）=1.0×10-3mol/L，C（OH-）=
| 1×10?14 |
| 1×10?3 |
| 4.0×10?38 |
| (1.0×10?11)3 |
③5）10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2?2H2O质量xt，
BaCO3 ～BaCl2?2H2O
197 244
10t×78% x
| 197 |
| 10t×78% |
| 244 |
| x |
| 8.4t |
| 9.66t |
故答案为：96.6%；
④Mg（OH）2（s）存在的溶解平衡：Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH- （aq），NH4+与OH-结合生成难电离的NH3?H2O，使平衡向正反应方向移动，最终Mg（OH）2溶解，
故答案为：Mg（OH）2（s）在溶液中存在的溶解平衡：Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH- （aq），NH4+与OH-结合生成难电离的NH3?H2O，使平衡向正反应方向移动，最终Mg（OH）2溶解．
6. 化学，单质硅和单晶硅有什么区别
单晶硅特指硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方专向具有不同的性质属，是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
7. 单质硅是很重要的工业产品。 （1）硅用于冶炼镁，也称硅热法炼镁。根据下列条件：Mg（s）＋ 1/2O 2 （g）
| （1）+494．2kJ/mol， NiOOH + H 2 O + e - = Ni(OH) 2 + OH - ；
（2）①SiCl 4 +3H 2 O = H 2 SiO 3 ↓+ 4HCl 或SiCl 4 + 4H 2 O = H 4 SiO 4 ↓+ 4HCl ②4．0×10 -5 mol/L， ③ 86．9% （3分） ④Mg(OH) 2 (s)在溶液中存在的溶解平衡：Mg(OH) 2 (s) Mg 2+ (aq)+2OH - (aq)，NH 4 + 与OH - 结合生成难电离的NH 3 ．H 2 O，使平衡向正反应方向移动，最终Mg(OH) 2 溶解。（3分）
8. 冶金用硅与溶剂用硅有什么不同 纯度要求不同，溶剂用硅要求sio2含量高，杂质少，但价格也会高。 9. 冶金硅 有那位高手能指点一下冶金硅和工业硅的区别 其实没有区别，工业硅和冶金硅都是指把SiO2和C在埋弧炉中通过电极电弧作用还原的单质硅，这种硅含量大于98，含有很多杂质，区别于半导体产业中的高纯硅Si》99.99%。如果非要说区别的话， 冶金硅是用氧化精炼的办法除掉工业硅中的一部分Ca和Al 。 10. 冶金中加入硅有什么好处
冶金面太广了，不管冶炼什么都加硅吗？冶炼纯金属加硅一点好处都没有，冶炼合金回有的加硅有好处，有答的有害，不能加！ 热点内容
|