Question

（10分)硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題:
(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如下:

①寫出由純制備高純硅的化學(xué)方程式:                         。
②整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。遇水劇烈反應(yīng)生成、HCl和另一種物質(zhì),配平后的化學(xué)反應(yīng)方程式為?                   ;還原過程中若混入可能引起的后果是?                 。
(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是?       (填字母)。

A．碳化硅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用于生產(chǎn)耐高溫水泥

B．氮化硅硬度大、熔點(diǎn)高,可用于制作高溫陶瓷和軸承

C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維

D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的,其熔點(diǎn)很高

E.鹽酸可以與硅反應(yīng),故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中,逐滴加入稀硝酸,振蕩。寫出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并給予解釋                         。

Answer 1

(1)① Si+3HCl
②↑  發(fā)生爆炸 (2)BC
(3)有白色膠狀沉淀生成,反應(yīng)原理為  Na₂SiO₃ + 2HNO₃ =  H₂SiO₃↓+  2NaNO₃

試題分析：(1)①根據(jù)原子守恒即質(zhì)量守恒可以寫出SiHCl3與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式。
②SiHCl3和H2O劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì)，分析它們化合價的變化可知， ，而Cl的化合價未發(fā)生變化，因此另一種元素即H元素的化合價必定降低，即另一種物質(zhì)是H₂。
(2)SiC和Si3N4均為原子晶體，熔點(diǎn)高，性質(zhì)穩(wěn)定，A、B正確。光導(dǎo)纖維的材料為SiO2，C正確。玻璃是一種玻璃態(tài)物質(zhì)，無固定的熔點(diǎn)。鹽酸不能與硅反應(yīng)，而HCl在573 K以上的溫度下可與硅發(fā)生反應(yīng)。因此D、E都不正確。
（3）有白色膠狀沉淀生成,反應(yīng)原理用化學(xué)反應(yīng)方程式表示。
點(diǎn)評：本題主要考查硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，考查學(xué)生的綜合思維能力。題目難度中等。