Question

【題目】硅是無機非金屬材料的主角，硅元素的單質及其化合物在環境、能源及材料科學中有著重要影響和廣泛應用。試回答下列問題：

(1)硅在自然界中最主要的存在形式是_______和_______。

(2)有下列物體或設備：①水晶鏡片 ②計算機芯片 ③瑪瑙手鐲 ④硅太陽能電池 ⑤石英光導纖維。（用序號填寫）用到硅單質的是_________；所用材料主要為SiO2的是_________；

(3)寫出工業上制取粗硅的化學反應方程式___________。其中，氧化劑為_____________，還原劑為_______________。

Answer 1

【答案】二氧化硅 硅酸鹽 ②④ ①③⑤ SiO2+2C Si+2CO↑ SiO2 C

【解析】

(1)硅是一種親氧元素，在自然界中最主要的存在形式是二氧化硅和硅酸鹽；

(2)①水晶主要成分是SiO2；②計算機芯片主要是利用Si的半導體性質；③瑪瑙主要成分是二氧化硅；④硅太陽能電池主要成分是單質硅；⑤石英光導纖維主要成分是二氧化硅；

(3)粗硅在工業上是以SiO2和焦炭在高溫下反應制取，然后根據元素化合價的升降、結合氧化還原反應的規律，判斷物質的作用。

(1)硅是一種親氧元素，在自然界中最主要的存在形式是二氧化硅和硅酸鹽；

(2)①水晶鏡片主要成分是二氧化硅；

②計算機芯片主要成分是晶體硅；

③瑪瑙手鐲主要成分是二氧化硅；

④硅太陽能電池主要成分是晶體硅；

⑤石英光導纖維主要成分是二氧化硅；

因此上述四種物質中，用到硅單質的是②④；所用材料主要為SiO2的是①③⑤；

(3)在工業上以焦炭和二氧化硅為原料，在電爐中高溫下反應制取粗硅，該化學反應方程式為：SiO2+2CSi+2CO↑。在該反應中，Si元素的化合價降低，C元素的化合價升高，所以SiO2為氧化劑，C是還原劑。