Question

【題目】去年，美國商務部宣布，禁止美國公司向中興公司銷售電子技術和通訊元件，其中一個聚焦點就是芯片技術。生產芯片的半導體材料有硅、鍺、砷化鎵等，應用比較廣泛的是純度極高的硅。

（1）硅和鍺的組成元素在周期表中的位置如右圖所示。則兩種元素屬于同一____填“周期”或“族”） ；

（2）已知硅原子結構示意圖為，下面是四種粒子的結構示意圖，其中與硅的化學性質相似的是___填序號）;

（3）高純硅的制備以石英砂（主要成分是二氧化硅）為原料，生產過程示意圖如下:

①上述四個步驟中屬于物理變化的是_______。

②物質M是該生產過程中可循環使用的物質，寫出步驟4反應的化學方程式______。

Answer 1

【答案】族 ② 步驟3（答“蒸餾”亦可得分）

【解析】

根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息。

（1）根據硅和鍺的組成元素在周期表中的位置，兩種元素在一個豎列，所以屬于同一族。故填：族。

（2）化學性質相似的原子的最外層電子數相同，由于硅原子最外層是4個電子，所以與之性質相似的也應該是四個最外層電子，給出的只有②符合要求。故選：②。

（3）①上述四個步驟，步驟1是二氧化硅和碳反應生成硅和一氧化碳，步驟2是硅和HCl反應生成 SiHCl3（粗，不純），步驟3是 SiHCl3（粗，不純）轉化為 SiHCl3（純），步驟4是 SiHCl3（純）和氫氣反應生成高純硅，所以屬于物理變化的是步驟3（蒸餾）。②步驟4反應是SiHCl3（純）和氫氣生成硅和物質M，而物質M是該生產過程中可循環使用的物質，根據質量守恒定律以及轉化流程可知M為HCl，所以對應的化學方程式。故填：步驟3（答“蒸餾”亦可得分）；。