Question

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          。

Answer 1

（1）①SiHCl₃+H₂Si+3HCl ②3SiHCl₃+3H₂OH₂SiO₃+H₂↑+3HCl   高温下，H₂遇O₂发生爆炸。 

（2）BC

（3）生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成；

解析:

（1）①H₂还原SiHCl₃可制备高纯硅。②SiHCl₃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+3H₂OH₂SiO₃+H₂↑+3HCl；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是：高温下，H₂遇O₂发生爆炸。

（2）水泥为硅酸盐，不含SiC，A错；Si₃N₄均为原子晶体，硬度大、熔点高，性质稳定，B正确；光导纤维的材料为SiO₂，C正确；普通玻璃的主要成分为Na₂SiO₃和CaSiO₃，它是以石英砂（SiO₂）、石灰石（CaCO₃）和纯碱（Na₂CO₃）为主要原料反应制成的。Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂；CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂，无一定熔点，D错误；常温下，Si只能与唯一一种酸HF反应不与HCl反应，E错。

（3）SiO₃^2-与NH⁴⁺发生双水解反应，SiO₃^2-+2NH₄⁺+2H₂O2NH₃·H₂O + H₂SiO₃↓。