Question

【題目】碳和硅及其化合物的開發由來已久，在現代生活中有廣泛應用。

(1)高純硅是現代信息、半導體和光伏發電等產業都需要的基礎材料。工業上制備高純硅通常第一步是利用石英砂和焦炭在電弧爐中制粗硅，則該反應的化學方程式是______。

(2)某同學為了驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱，用如圖所示裝置進行實驗(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗)，實驗操作步驟：

步驟Ⅰ：打開彈簧夾1，關閉彈簧夾2，并打開活塞a，滴加濃鹽酸。

步驟Ⅱ：A中看到白色沉淀時，關閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，關閉活塞a。

①通過步驟Ⅰ知濃鹽酸具有的性質是_________(填字母)。

A.揮發性 B.還原性 C.氧化性 D.酸性

②C裝置中的試劑X是_______(填化學式)，D中試劑瓶的現象是___。

③該同學用圖中所示裝置進行實驗驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱的理論依據是_______。

Answer 1

【答案】SiO2+2CSi+2CO↑ AD NaHCO3 有白色膠狀沉淀產生 非金屬元素的最高價氧化物的水化物酸性越強，則元素非金屬性越強

【解析】

（2）某同學為了驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱，利用了最高價氧化物的水化物的酸性越強，非金屬性越強的原理，通過比較碳酸和硅酸的酸性強弱，來比較碳和硅的非金屬性的強弱。先用鹽酸和碳酸鈣制取二氧化碳，通過飽和碳酸氫鈉溶液除去二氧化碳中的HCl，然后通入硅酸鈉溶液中，發生反應：CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓，看到產生白色膠狀沉淀，則可證明酸性：H2CO3＞H2SiO3，從而證明非金屬性：C＞Si。

(1)石英砂和焦炭在電弧爐中制粗硅，該反應的化學方程式是SiO2+2CSi+2CO↑。

(2)①步驟Ⅰ是濃鹽酸和碳酸鈣反應生成的二氧化碳和揮發的HCl進入硝酸酸化的硝酸銀溶液中，HCl會和AgNO3反應生成AgCl白色沉淀：HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3，此反應為復分解反應。在整個實驗過程中，濃鹽酸體現出了揮發性和酸性。

②C裝置中的試劑X是飽和NaHCO3溶液，目的是除去揮發的HCl。D中試劑瓶的現象是有白色膠狀沉淀產生。

③該同學用圖中所示裝置進行實驗驗證碳和硅兩種元素非金屬性的相對強弱的理論依據是非金屬元素的最高價氧化物的水化物酸性越強，則元素非金屬性越強。