Question

15．石英砂的主要成分为二氧化硅，硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料，生产高纯硅的工业流程示意图如图：

（1）石英砂与焦炭反应会生成一种无色无味有毒气体，该反应的化学方程式为SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，从氧化还原反应角度考虑，反应中焦炭做还原剂；
（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）根据石英砂与焦炭反应会生成硅和一氧化碳进行解答；
（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）石英砂与焦炭反应会生成硅和一氧化碳，所以制备粗硅的反应为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，该反应中焦炭是得氧的物质，属于还原剂，发生氧化反应；
（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．
（3）由生产高纯硅的流程示意图可知，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．
故答案为：（1）SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑；还原；
（2）硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸； 
（3）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．