Question

【題目】華為公司作為我國高新科技的代表，一直致力于核心技術的研發，其自主研制的“麒麟”芯片已達到世界領先水平，該芯片的主要材料為高純度的單質硅。請回答以下與硅有關的問題:

（1）如圖是硅元素在元素周期表中的有關信息及其原子結構示意圖。硅元素屬于_______（填“金屬”或“非金屬”）元素，硅（Si）原子的最外層上有___個電子，硅的相對原子質量為________。硅（Si）原子與碳原子的最外層電子數相等，原子結構相似。請根據二氧化碳的化學式，寫出硅的氧化物的化學式_______。

（2）工業上制粗硅原理:二氧化硅與碳單質在高溫條件下生成單質硅和一種可燃性氣體物質，請寫出該反應的化學方程式: _____________________________。

（3）工業制取高純硅的部分反應原理的微觀示意圖如下:

該反應的化學方程式為 _____________________，反應后硅元素化合價______（選填“升高”、“降低”或“不變”）

Answer 1

【答案】非金屬 4 28.09 SiO2 SiO2+2CSi+2CO SiCl4+2H2Si+4HCl 降低

【解析】

(1)硅是“石”旁，屬于非金屬，故填寫：非金屬；

由圖可知，硅原子的最外層上有4個電子，故填寫：4；

由圖可知，硅的相對原子質量為28.09，故填寫：28.09；

硅原子與碳原子的最外層電子數相等，原子結構相似，二氧化碳的化學式為CO2，因此，硅的氧化物的化學式為SiO2，故填寫：SiO2；

(2)二氧化硅與碳單質在高溫條件下生成單質硅和一氧化碳，故填寫：SiO2+2CSi+2CO；

(3)由圖可知，甲的化學式為SiCl4，乙的化學式為H2，丙的化學式為Si，根據質量守恒定律的微觀實質：化學反應的前后，原子個數和原子種類不變的原則可知，X的化學式為：HCl，故填寫：SiCl4+2H2Si+4HCl；

由化學方程式可得，反應物四氯化硅中硅元素的化合價為+4，生成物硅中硅元素的化合價為0，反應后硅元素化合價降低，故填寫：降低。