Question

【题目】硅在无机非金属材料中，扮演着主要角色，请利用相关知识回答下列问题：

(1)硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：_________________________________。

(2)古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)，下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是________。

A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2

B．性质稳定，不易脱色

C．x等于6

D．易溶解于强酸和强碱

(3)工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如下：

①在电弧炉中发生的反应需要在高温条件进行，写出该反应化学方程式：________________。

②SiCl4极易水解，在空气中生成烟尘和白雾，推测书写其水解的化学方程式为____________________。

③在流化床反应的产物中，除SiCl4外，还有SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl、FeCl3等，有关物质的沸点数据如下表，分离SiCl4和其他杂质的方法为________。

物质	Si	SiCl4	SiHCl3	SiH2Cl2	SiH3Cl	HCl	SiH4
沸点/℃	2355	57.6	31.8	8.2	－30.4	－84.9	－111.9

Answer 1

【答案】制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等(回答其中一种即可) D 2C＋SiO22CO↑＋Si SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl 蒸馏(精馏)

【解析】

(1)硅位于金属和非金属分界线附近，常用作半导体材料，为无机非金属材料的主角，计算机芯片的主要成分为单质硅，太阳能电池的主要成分是硅单质，所以硅可制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等，
因此，本题正确答案是：制半导体、制电路板、制太阳能电池板、制硅钢等；
(2)A. 硅酸盐用氧化物形式表示时，书写顺序为：活泼金属氧化物、不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，所以硅酸铜钡用氧化物形式表示：，所以A选项是正确的；
B.硅酸盐性质均比较稳定，不容易褪色，所以B选项是正确的；
C. 在硅酸铜钡中的铜元素化合价为+2，硅元素化合价为+4，氧元素的化合价为-2价，钡元素的化合价为+2价，则由化学式为，根据化合物中正负化合价的代数和为0可得：，计算得出x=6，所以C选项是正确的；
D. 是瓷器的一种颜料，瓷器耐酸耐碱耐腐蚀，所以不与强酸、强碱反应，故D错误；

因此，本题正确答案是：D；
(3)①石英砂的主要成分是二氧化硅，制备粗硅发生置换反应， 2C＋SiO22CO↑＋Si；

②水解生成硅酸和氯化氢，反应的方程式为： SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl，因此，本题正确答案是： SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl；
③利用沸点的不同提纯属于蒸馏，(沸点57.6℃)中含有少量 (沸点33℃)和 (离子化合物沸点很高)， (沸点8.2℃)、 (沸点-30.4℃)、因为沸点差别较大，可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质，因此，本题正确答案是：精馏(或蒸馏)。