Question

【题目】去年，美国商务部宣布，禁止美国公司向中兴公司销售电子技术和通讯元件，其中一个聚焦点就是芯片技术。生产芯片的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，应用比较广泛的是纯度极高的硅。

（1）硅和锗的组成元素在周期表中的位置如右图所示。则两种元素属于同一____填“周期”或“族”） ；

（2）已知硅原子结构示意图为，下面是四种粒子的结构示意图，其中与硅的化学性质相似的是___填序号）;

（3）高纯硅的制备以石英砂（主要成分是二氧化硅）为原料，生产过程示意图如下:

①上述四个步骤中属于物理变化的是_______。

②物质M是该生产过程中可循环使用的物质，写出步骤4反应的化学方程式______。

Answer 1

【答案】族 ② 步骤3（答“蒸馏”亦可得分）

【解析】

根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。

（1）根据硅和锗的组成元素在周期表中的位置，两种元素在一个竖列，所以属于同一族。故填：族。

（2）化学性质相似的原子的最外层电子数相同，由于硅原子最外层是4个电子，所以与之性质相似的也应该是四个最外层电子，给出的只有②符合要求。故选：②。

（3）①上述四个步骤，步骤1是二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，步骤2是硅和HCl反应生成 SiHCl3（粗，不纯），步骤3是 SiHCl3（粗，不纯）转化为 SiHCl3（纯），步骤4是 SiHCl3（纯）和氢气反应生成高纯硅，所以属于物理变化的是步骤3（蒸馏）。②步骤4反应是SiHCl3（纯）和氢气生成硅和物质M，而物质M是该生产过程中可循环使用的物质，根据质量守恒定律以及转化流程可知M为HCl，所以对应的化学方程式。故填：步骤3（答“蒸馏”亦可得分）；。