Question

硅及其化合物的開發(fā)由來已久，在生活中有廣泛應(yīng)用．回答下列問題：
（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料．其中，生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石英、石灰石和

 

．
（2）光導(dǎo)纖維是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，利用光纜通訊，能同時(shí)傳輸大量信息．制造光纖電纜的主要原材料的化學(xué)式是

 

．
（3）信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度的硅，單晶硅可用來制作大規(guī)模集成電路、整流器等，硅純度越高，大規(guī)模集成電路的性能就越好．有下列物品或設(shè)備：①太陽(yáng)能電池②石英鐘表③水晶鏡片④計(jì)算機(jī)芯片，其中用到硅單質(zhì)的有

 

（填序號(hào)）
（4）高純度的單晶硅生產(chǎn)方法主要為：

制得的粗硅中含有的雜質(zhì)主要為

 

（寫化學(xué)式）
請(qǐng)分別寫出上述流程中①、③的化學(xué)方程式：①

 

③

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：硅和二氧化硅,硅的用途,水泥的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途

專題：

分析：（1）生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石英、石灰石和純堿；
（2）光導(dǎo)纖維主要成分是SiO₂；
（3）根據(jù)硅單質(zhì)主要用于太陽(yáng)能電池和計(jì)算機(jī)芯片來判斷；
（4）用碳在高溫下還原二氧化硅可制得含少量雜質(zhì)的粗硅，信息產(chǎn)業(yè)的核心材料是高純度單晶硅，將粗硅用HCl、Cl₂處理轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低的SiHCl₃，通過蒸餾極易分離提純，然后將純的SiHCl₃在高溫下用H₂還原即可得到純度高的Si，據(jù)此解答；

解答： 解：（1）生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有石英、石灰石和純堿，故答案為：純堿；
（2）光導(dǎo)纖維主要成分是SiO₂，所以制造光纖電纜的主要原材料的化學(xué)式是SiO₂，故答案為：SiO₂；
（3）硅單質(zhì)主要用于太陽(yáng)能電池和計(jì)算機(jī)芯片，所以選①④，故答案為：①④；
（4）根據(jù)生產(chǎn)流程，可得反應(yīng)①反應(yīng)式：SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗硅）+2CO↑，所得的粗硅中含有大量的其它雜質(zhì)（如C、SiO₂等），沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，將粗硅用HCl、Cl₂處理轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)低的SiHCl₃，反應(yīng)方程式為Si+Cl₂+HCl

高溫  .

SiHCl₃，低沸點(diǎn)的SiHCl₃通過蒸餾極易分離提純，然后將純的SiHCl₃在高溫下用H₂還原即可得到純度高的Si蒸氣：SiHCl₃+H₂

高溫  .

Si+3HCl，再進(jìn)行氣相沉淀即可制得高純度的硅，從而得到單晶硅，
故答案為：C、SiO₂；SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗硅）+2CO↑；SiHCl₃+H₂

高溫  .

Si+3HCl．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了硅的有關(guān)知識(shí)，掌握硅及其化合物的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵，題目難度中等．