Question

（16分）硅單質及其化合物應用范圍很廣。請回答下列問題：

制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷（SiHCl₃）還原法是當前制備高純硅的主要方法，生產過程示意圖如下：

（1）在制粗硅的反應中，焦炭的作用是                                                  。

（2）整個制備過程必須嚴格控制無水、無氧。

①SiHCl₃遇水劇烈反應生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質，寫出配平的化學反應方程式　　　　；②H₂還原SiHCl₃過程中若混O₂，可能引起的后果是                                    。

 (3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫出實驗現象并給予解釋　　　                                                         　。

 

Answer 1

（16分）

（1）作還原劑，與石英砂中的SiO₂反應，生成單質Si。（2分）

（2）①SiHCl₃+3H₂O===H₂SiO₃+3HCl +H₂↑（4分）

    ②反應體系中有大量H₂，高溫下，H₂遇O₂易發生爆炸；氧氣可能會氧化SiHCl₃。（4分）

（3）試管中有白色膠狀沉淀生成，同時有刺激性氣味氣體生成；Na₂SiO₃和NH₄Cl均能夠水解，二者互相促進，Na₂SiO₃水解生成H₂SiO₃，NH₄Cl水解產生NH₃。（6分）

解析: