Question

10．石英的主要成分为二氧化硅，它是玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂．
（1）二氧化硅的结构与金刚石相似，都是由原子构成的，二氧化硅属于化合物（选填“化合物”或“单质”）．
（2）装有氢氧化钠（NaOH）溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是在常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O．Na₂SiO₃使瓶口与瓶塞粘合在一起，则该反应的化学方程式为：
2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
（3）硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料．生产高纯硅的流程示意图如下：

①制备粗硅的反应为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑其中有还原性的物质是C．
②整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，可能引起的后果是硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸．
③为了达到绿色化学和节约资源的目的，物质A需要循环使用，A的化学式是HCl．

Answer 1

分析 （1）根据二氧化硅的元素组成、酸碱盐、氧化物、有机物的特征确定所属类别．
（2）常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O，写出反应的化学方程式即可．
（3）①C具有还原性；
②根据氢气与氧气可能爆炸，则整个制备过程必须达到无水无氧进行解答；
③由生产高纯硅的流程示意图可知，盐酸既是反应物，又是生成物进行解答．

解答 解：（1）二氧化硅是由硅、氧两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物．
故填：化合物；
（2）常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O，反应的化学方程式为：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
故填：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
（3）①制备粗硅的反应为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑其中有还原性的物质是C．
故填：C．
②整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，因为氢气不纯，可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸；
故填：硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸．
③由生产高纯硅的流程示意图可知，SiHCl₃和氢气反应生成硅和氯化氢，所以为了达到绿色化学和节约资源的目的，物质A需要循环使用，A的化学式是HCl．
故填：HCl．

点评 本题难度不大，但综合性较强，考查了同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行分析问题、解决问题的能力．