Question

【题目】硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

（1）下列物质不属于硅酸盐的是____。

A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰

（2）玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为_________________________。

（3）用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明Na2SiO3可用作______。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是___。

A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚 C．瓷坩埚 D．铁坩埚

（4）高纯度单晶硅可以按下列方法制备:

SiO2 Si(粗) SiHCl3 Si(纯)

写出步骤①的化学方程式___________________________________________________。步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，提纯SiHCl3主要操作的名称是_________。步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中混有杂质____________。

Answer 1

【答案】D Na2O·Al2O3·4SiO2 防火剂 D 2C+ SiO2 Si+ 2CO 蒸馏 SiO2

【解析】

（1）硅酸盐指由硅酸或多硅酸形成的盐，常见的硅酸盐材料有陶瓷、玻璃和水泥等；

（2）用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属的氧化物→较不活泼金属的氧化物→二氧化硅→水。氧化物化学式之间用“”隔开，化学式前的计量数只能取整数，且只代表氧化物本身；

（3）水玻璃是矿物胶，不燃烧，可用作防火剂；二氧化硅能够与碱反应，氯化铝能够与碱发生反应；

（4）①工业用C还原二氧化硅制备粗硅；

②根据沸点不同选择混合物的分离和提纯方法；硅和氧气在高温条件下会生成二氧化硅。

（1）陶瓷、玻璃和水泥都是硅酸盐，生石灰是氧化钙，不属于硅酸盐，

故答案选D；

（2）用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属的氧化物→较不活泼金属的氧化物→二氧化硅→水。氧化物化学式之间用“”隔开，则NaAlSi2O6，表示为氧化物形式为Na2O·Al2O3·4SiO2，

故答案为：Na2O·Al2O3·4SiO2；

（3）水玻璃是矿物胶，不能燃烧，也有支持燃烧，可以在可燃物表面形成一层耐高温材料，故可以做防火剂；普通玻璃坩埚、石英玻璃坩埚都含有二氧化硅，能够与碱反应。氯化铝与碱能够发生反应，铁坩埚却不会与碱反应，所以高温熔融纯碱时可选用的是铁坩埚，

故答案为：防火剂；D；

（4）①步骤①为工业制备粗硅的过程，其化学方程式为：2C+ SiO2 Si+ 2CO，

故答案为2C+ SiO2 Si+ 2CO；

②SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，因沸点不同，故可采用蒸馏的方法提纯SiHCl3；步骤③是SiHCl3与过量还原性气体氢气反应制备高纯硅的过程，需要在无水、无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中生成的硅单质与氧气在高温下反应生成杂质SiO2。

故答案为：蒸馏；SiO2。