Question

【題目】華裔科學家高錕因提出“以高純度的石英玻璃制造光纖”，獲得2009年諾貝爾獎。從20世紀中葉開始，硅成了信息技術的關鍵材料，是目前應用最多的半導體材料�；卮饐栴}：

（1）地殼里各種元素的含量（質量分數)如圖所示，其中表示Si元素的含量為_____。

（2）根據元素周期表可知，原子序數為6的碳原子和原子序數為14的硅原子最外層電子數均為4。常溫下，硅的化學性質______（填“活潑”或“不活潑”）。

（3）制備硅半導體材料必須先得到高純硅，工業上以石英砂（主要成分SiO2）制取高純度石英玻璃的生產原理如下。請回答：

①已知反應①的另一產物是有毒氣體，其化學式為____，此副產物的用途是_______。

②已知反應②為化合反應，該反應的化學方程式為________________。

③反應③的化學方程式為SiCl4＋O2SiO2＋2Cl2，該反應的基本類型為______。

④將反應③中的氧氣換成氫氣，可制得生產計算機芯片的高純硅，則另一產物的化學式為_____。

Answer 1

【答案】26.30% 不活潑 CO 用于冶金工業或氣體燃料 Si＋2Cl2SiCl4 置換反應 HCl

【解析】

（1）因為硅元素在地殼里含量是第二位。所以，硅的含量為26.30%；故填：26.30%；

（2）由于碳元素的化學性質不活潑，而硅元素的最外層電子數與碳相同，則其化學性質也應較穩定，故常溫下硅的化學性質不活潑；故填：不活潑；

（3）①二氧化硅和碳反應生成有毒氣體，根據反應中元素種類不變，可確定該產物為一氧化碳，一氧化碳具有還原性和可燃性，所以可用于冶金工業或氣體燃料；故填：CO；用于冶金工業或氣體燃料；
②反應②為兩種物質生成一種物質的化合反應，所以是硅和氯氣反應生成四氯化硅，反應的化學方程式為Si+2Cl2 SiCl4；故填：Si+2Cl2 SiCl4；
（3）反應③的化學方程式為SiCl4＋O2SiO2＋2Cl2，該反應是單質與化合物生成單質與化合物的置換反應。故填：置換反應；

（4）反應物為氫氣和四氯化硅生成物有硅，根據反應中元素種類不變，可確定另一元素中含有氫、氯元素，所以則另一產物的化學式為HCl；故填：HCl。