Question

【題目】硅單質及其化合物應用范圍很廣。請回答下列問題:

（1）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寫出由石英砂和焦炭在高溫下制備粗硅的化學反應方程式:_____________。

②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種氣體，寫出配平的化學反應方程式: _____________；H2還原SiHCl3過程中若混入O2，可能引起的后果是______________。

（2）下列有關硅材料的說法正確的是_____________ (填字母代號)。

A.氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承

B.石英坩堝耐高溫性強，可用于加熱熔融氫氧化鈉

C.神舟10號飛船所用太陽能電池板可將光能轉換為電能，所用轉換材料單晶硅也可以制作電腦芯片

D.普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高

E.鹽酸可以與硅反應，故可采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅

F.瑪瑙飾品的主要成分與建筑材料砂子相同

Answer 1

【答案】 SiO2+2CSi+2CO↑ SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+3HCl↑+H2↑ 氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸，氧氣可能會氧化SiHCl3 ACF

【解析】(1)①氫氣和純SiHCl3反應生成高純硅和氯化氫：SiHCl3+H2Si+3HCl，故答案為：SiHCl3+H2Si+3HCl；

②SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和氫氣：SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl，氫氣遇氧氣易爆炸，故答案為：SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑；氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸，氧氣也可能會氧化SiHCl3；

(2)A．Si3N4均為原子晶體，熔點高，性質穩定，可用于制作高溫陶瓷和軸承，故A正確； B.石英坩堝的主要成分為二氧化硅，二氧化硅能夠與氫氧化鈉反應，故B錯誤；C.硅是常見的半導體材料，可以制作電腦芯片和太陽能電池板，故C正確；D．玻璃是由純堿、石灰石和石英制成的，玻璃屬于混合物，沒有固定的熔點，故D錯誤；E. 常溫下，Si只能與唯一一種酸HF反應，不與HCl反應，故E錯誤；F.瑪瑙和砂子的主要成分都是二氧化硅，故F正確；故答案為：ACF。