Question

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：
石英砂

焦炭

高溫

粗硅

HCl

573K以上

SiHCl₃粗

精餾

SiHCl₃純

H2

1357K

高純硅
（1）試推測：
①由純SiHCl₃制備高純硅的化學方程式

 

．
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和另一種物質，寫出配平的化學方程式

 

；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

 

A．碳化硅化學性質穩(wěn)定，可用于生產耐高溫水泥
B．氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承
C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料--光導纖維
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，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅．

Answer 1

考點：硅和二氧化硅

專題：碳族元素

分析：（1）①氫氣和純SiHCl₃反應生成高純硅；
②SiHCl₃遇水劇烈反應生成H₂SiO₃、HCl和氫氣，氫氣易爆炸；
（2）A．原子晶體熔點高，耐高溫；
B．原子晶體熔點高硬度大；
C．二氧化硅具有折光性；
D．鹽熔點較高；
E．硅與鹽酸不反應．

解答： 解：（1）①氫氣和純SiHCl₃反應生成高純硅和氯化氫：SiHCl₃+H₂

1357K  .

Si+3HCl，故答案為：SiHCl₃+H₂

1357K  .

Si+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；高溫下，H₂遇O₂發(fā)生爆炸；
（2）A．SiC和Si₃N₄均為原子晶體，熔點高，性質穩(wěn)定，故A正確；
B．SiC和Si₃N₄均為原子晶體，硬度大，熔點高，性質穩(wěn)定，故B正確；
C．二氧化硅具有折光性，可用于光導纖維，故C正確，
D．普通玻璃的主要成分為Na₂SiO₃和CaSiO₃，它是以石英砂（SiO₂）、石灰石（CaCO₃）和純堿（Na₂CO₃）為主要原料反應制成的，熔點很高，故D正確；
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．
故答案為：ABCD．

點評：本題綜合考查硅和二氧化硅的性質，為高頻考點，側重于化學與工業(yè)生產的考查，題目難度中等，注意相關基礎知識的積累．