Question

【题目】硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料．利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图（整个制备过程必须达到无水、无氧气）．请回答：

（1）二氧化硅中硅元素的化合价是 ．
（2）该流程中无氧气的原因可能是 ．
（3）以上流程中，可循环使用的物质是 ．

Answer 1

【答案】
（1）+4
（2）防止氢气与氧气混合高温时发生爆炸，同时防止硅被氧化
（3）HCl
【解析】解：（1）氧元素显﹣2价，设硅元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（﹣2）×2=0，则x=+4价．（2）由生产高纯硅的流程图，过程中使用了氢气，氢气具有可燃性，与氧气混合在加热时易发生爆炸，且硅在高温条件下能与氧气反应生成二氧化硅，故该流程中无氧气的原因可能是防止发生爆炸，防止硅被氧化．（3）氢气与SiHCl3反应生成高纯硅和M（由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则该物质为氯化氢），既是反应物，也是生成物的物质可以循环使用，则生产过程中可循环使用的物质是HCl．
所以答案是：（1）+4；（2）防止氢气与氧气混合高温时发生爆炸，同时防止硅被氧化；（3）HCl．