Question

15．石英砂的主要成分為二氧化硅，硅是太陽(yáng)能電池和電腦芯片不可缺少的材料，生產(chǎn)高純硅的工業(yè)流程示意圖如圖：

（1）石英砂與焦炭反應(yīng)會(huì)生成一種無(wú)色無(wú)味有毒氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，從氧化還原反應(yīng)角度考慮，反應(yīng)中焦炭做還原劑；
（2）整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧，若在H₂還原SiHCl₃過(guò)程中混入O₂，可能引起的后果是硅被氧化得不到高純硅，且發(fā)生爆炸；
（3）為了達(dá)到綠色化學(xué)和節(jié)約資源的目的，物質(zhì)A需要循環(huán)使用，A的化學(xué)式是HCl．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)石英砂與焦炭反應(yīng)會(huì)生成硅和一氧化碳進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氫氣與氧氣可能爆炸，則整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧進(jìn)行解答；
（3）由生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，鹽酸既是反應(yīng)物，又是生成物進(jìn)行解答．

解答 解：（1）石英砂與焦炭反應(yīng)會(huì)生成硅和一氧化碳，所以制備粗硅的反應(yīng)為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，該反應(yīng)中焦炭是得氧的物質(zhì)，屬于還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）整個(gè)制備過(guò)程必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧，若在H₂還原SiHCl₃過(guò)程中混入O₂，因?yàn)闅錃獠患儯�可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高純硅，且發(fā)生爆炸．
（3）由生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，為了達(dá)到綠色化學(xué)和節(jié)約資源的目的，物質(zhì)A需要循環(huán)使用，A的化學(xué)式是HCl．
故答案為：（1）SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；還原；
（2）硅被氧化得不到高純硅，且發(fā)生爆炸； 
（3）HCl．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，但綜合性較強(qiáng)，考查了同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．