硅单质及其化合物应用范围很广. (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅.工业上可以按如下步骤制备纯硅: Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅 Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450 ℃-500 ℃ 反应制得SiCl4 Ⅲ. SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1100 ℃-1200 ℃ 反应制得纯硅已知SiCl4沸点为57.6 ℃.能与H2O强烈反应.1 mol H2与SiCl4气体完全� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

硅单质及其化合物应用范围很广。

（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备纯硅：

Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450 ℃～500 ℃ 反应制得SiCl₄

Ⅲ. SiCl₄液体经精馏提纯后与过量H₂在1100 ℃～1200 ℃ 反应制得纯硅

已知SiCl₄沸点为57.6 ℃，能与H₂O强烈反应。1 mol H₂与SiCl₄气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ。请回答下列问题：

① 第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为，第Ⅲ步反应的热化学方程式是。

②整个制备纯硅过程必须严格控制无水无氧。SiCl₄在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是；H₂还原SiCl₄过程中若混O₂，可能引起的后果是。

（2）二氧化硅大量用于生产玻璃。工业上用SiO₂、Na₂CO₃和CaCO₃共283 kg在高温下完全反应时放出CO₂ 44 kg，生产出的玻璃可用化学式Na₂SiO₃·CaSiO₃·xSiO₂表示，则其中x＝。

【答案】

（1）① SiO₂＋2CSi＋2CO↑

2H₂(g)＋SiCl₄(g)=== Si(s)＋4HCl(g)；ΔH＝+240.4 kJ·mol^-1

② H₂SiO₃（或H₄SiO₄）和HCl 爆炸

（2）4

【解析】略

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硅单质及其化合物应用范围很广．
（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备高纯硅．
Ⅰ．高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；
Ⅱ．粗硅与干燥的氯气在450～500℃条件下反应制得SiCl₄；
Ⅲ．SiCl₄液体经精馏提纯后与过量H₂在1 100～1 200℃条件下反应制得高纯硅．
已知SiCl₄沸点为57.6℃，能与H₂O强烈反应．1mol H₂与SiCl₄气体完全反应吸收的热量为120.2kJ．
请回答下列问题：
①第Ⅲ步反应的热化学方程式为

2H₂（g）+SiCl₄（g）

Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ?mol^-1

2H₂（g）+SiCl₄（g）

Si（s）+4HCl（g）△H=+240.4kJ?mol^-1

．
②整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下．SiCl₄在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是

H₂SiO₃（或H₄SiO₄）和HCl

H₂SiO₃（或H₄SiO₄）和HCl

；H₂还原SiCl₄过程中若混入O₂，可能引起的后果是

．
（2）二氧化硅被大量用于生产玻璃．工业上用SiO₂、Na₂CO₃和CaCO₃共283kg在高温下完全反应时放出CO₂ 44kg，生产出的玻璃可用化学式Na₂SiO₃?CaSiO₃?xSiO₂表示，则其中x=

（2008?广东）硅单质及其化合物应用范围很广．请回答下列问题：
（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅．三氯甲硅烷（SiHCl₃）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式

．
②整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式

3SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl

3SiHCl₃+3H₂O═H₂SiO₃+H₂↑+3HCl

；H₂还原SiHCl₃过程中若混O₂，可能引起的后果是

高温下，H₂遇O₂发生爆炸

高温下，H₂遇O₂发生爆炸

．
（2）下列有关硅材料的说法正确的是

（填字母）．
A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高
D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃．取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡．写出实验现象并给予解释

生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成，SiO₃^2-与NH₄⁺发生双水解反应，SiO₃^2-+2NH₄⁺+2H₂O═2NH₃?H₂O+H₂SiO₃↓

生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成，SiO₃^2-与NH₄⁺发生双水解反应，SiO₃^2-+2NH₄⁺+2H₂O═2NH₃?H₂O+H₂SiO₃↓

硅单质及其化合物应用范围很广．三氯硅烷（SiHCl₃）还原法是目前工业制高纯度硅的主要方法，生产过程如下图：

根据题意完成下列备题：
（1）硅在元素周期表的位置

，其最外层有

种能量不同的电子．
（2）硅的气态氢化物为SiH₄，其空间构型为

；三氯硅烷中某些元素最高价氧化物对应水化物的酸性

（填化学式）．
（3）写出三氯硅烷与氢气反应的化学反应方程式：

．
（4）自然界中硅酸盐种类多，结构复杂，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成．如正长石（KALSi₃O₈），氧化物形式为：

硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：

（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl₃）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式____________________________。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式_________________；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是_________________________。

（2）下列有关硅材料的说法正确的是__________________（填字母）。

A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维

D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释_______________________________。

硅单质及其化合物应用范围很广。
（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备纯硅：
Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450 ℃～500 ℃ 反应制得SiCl₄
Ⅲ.  SiCl₄液体经精馏提纯后与过量H₂在1100 ℃～1200 ℃ 反应制得纯硅
已知SiCl₄沸点为57.6 ℃，能与H₂O强烈反应。1 mol H₂与SiCl₄气体完全反应吸收的热量为120.2 kJ。请回答下列问题：
① 第Ⅰ步制备粗硅的化学反应方程式为                                       ，第Ⅲ步反应的热化学方程式是                                                   。
②整个制备纯硅过程必须严格控制无水无氧。SiCl₄在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是          ；H₂还原SiCl₄过程中若混O₂，可能引起的后果是        。
（2）二氧化硅大量用于生产玻璃。工业上用SiO₂、Na₂CO₃和CaCO₃共283 kg在高温下完全反应时放出CO₂ 44 kg，生产出的玻璃可用化学式Na₂SiO₃·CaSiO₃·xSiO₂表示，则其中x＝         。