Question

8．高纯硅是制造计算机电路芯片的主要原料．请回答：
（1）硅元素属于非金属（填金属或非金属）元素，在地壳中硅元素的含量仅次于氧（或O）元素
（2）硅可作未来新能源，硅电池板能把太阳能能直接转化成电能．光纤的主要成分是：SiO₂（填化学式）．
（3）工业上用石英（主要成分为SiO₂）制备粗硅的反应为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2R↑，则R的化学式为CO，反应后硅元素的化合价降低（填写“升高”或“降低”）．
（4）生产高纯硅可用三氯硅烷（SiHCl₃）．三氯硅烷在空气中极易燃烧，燃烧时可观察到有红色火焰和白色烟，生成物为二氧化硅、氯化氢和氯气，此反应的化学方程式为SiHCl₃+O₂=SiO₂+HCl+Cl₂↑．
（5）有一种叫做钾长石（K₂Al₂Si₆O₁₆），其化学式为写成氧化物的形式为K₂Al₂Si₆O₁₆．

Answer 1

分析 （1）地壳中元素含量由多到少的前四位元素为氧、硅、铝、铁；
（2）硅电池板可以把太阳能转化为电能，光导纤维成分为二氧化硅；
（3）根据化学变化前后原子种类不变、原子数目没有增减，由反应的化学方程式推断生成物R的分子构成及化学式；反应物中硅元素化合价为+4价，生成物中硅元素化合价为零价
（4）根据题中对反应的描述，判断反应的反应物与生成物，从而完成反应化学方程式的书写．
（5）硅酸盐写成氧化物的形式是按照活泼金属的氧化物、较活泼金属的氧化物、二氧化硅、水的顺序来书写，并遵循原子守恒；

解答 解：（1）地壳中含量最多的元素为氧元素，其次是硅元素，硅元素是“石”字旁为固态非金属元素；
故答案为：非金属、氧（或O）；
（2）硅电池板可以把太阳能转化为电能，光导纤维成分为二氧化硅，化学式为SiO₂，
故答案为：太阳能，电能，SiO₂；
（3）根据反应的化学方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2R↑，反应前Si、O、C三种元素的原子个数依次为1、2、2，而反应后Si、O、C三种元素的原子个数依次为1、0、0，所以在物质R的2个分子中应含有2个O原子和2个C原子，则每个R分子由1个C原子和1个O原子构成；则物质R的化学式为CO；反应物中硅元素化合价为+4价，生成物中硅元素化合价为零价，所以反应后化合价降低；
故答案为：CO、降低；
（4）“三氯硅烷在空气中极易燃烧，燃烧时可观察到有红色火焰和白色烟，生成物为二氧化硅、氯化氢和氯气”，即在点燃条件下，三氯硅烷与氧气反应生成二氧化硅、氯化氢和氯气，
故答案为：SiHCl₃+O₂=SiO₂+HCl+Cl₂↑；
（5）钾长石的组成为K₂Al₂Si₆O₁₆，金属活泼性K＞Al，利用书写顺序及原子守恒，则化学式为写成氧化物的形式为K₂O•Al₂O₃•6SiO₂，
故答案为：K₂O•Al₂O₃•6SiO₂．

点评 本题考查了物质的化学式可以表示物质的组成也可以表示该物质的一个分子的构成，根据物质的化学式可推断物质的分子构成，根据分子的构成也可写出物质的化学式，题目较简单．