Question

20．化学材料和化学技术在智能房屋建设和家具生活中有着广泛的应用．

（1）智能房屋采用太阳能电池供电．生产太阳能电池需用纯硅．工业上由粗硅生产纯硅的工艺流程如图2所示：

①上述步骤中属于物理变化的是步骤Ⅱ（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）．
②SiCl₄中Si元素的化合价为+4．
③“步骤Ⅰ”反应的符号表达式为Si+Cl₂$\frac{\underline{\;460℃\;}}{\;}$SiCl₄．
（2）饮用水净化系统中设备一和设备三的作用分别是吸附、消毒．将需要净
化的水通过“超滤器”的作用，相当于实验室的过滤操作，此操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒．
（3）图3是实验室制取蒸馏水的简易装置，烧瓶和烧杯中都是自来 水．加热烧瓶时，需要垫上石棉网，烧瓶中需要放入沸石或碎瓷片，防止暴沸．实验结束后从试管中取出10ml水，加入肥皂水，振荡，观察到的现象是有较多泡沫．

Answer 1

分析 （1）①根据物理变化的定义进行分析；
②根据化合价代数和为零进行分析；
③根据四氯化硅和氢气在加热的条件下反应生成硅和氯化氢进行分析；
（2）根据活性炭具有吸附性，臭氧可以消毒，以及过滤过程中玻璃棒的作用进行分析；
（3）根据加热烧瓶制取蒸馏水时，需要垫上石棉网，烧瓶中需要放入沸石或碎瓷片，防止暴沸，以及软水中加肥皂水会产生较多泡沫进行分析．

解答 解：（1）①物理变化是没有新物质生成的变化，所以属于物理变化的是步骤Ⅱ；
②氯元素显示-1价，所以SiCl₄中Si元素的化合价为+4价；
③四氯化硅和氢气在加热的条件下反应生成硅和氯化氢，化学方程式为：Si+Cl₂$\frac{\underline{\;460℃\;}}{\;}$SiCl₄；
（2）活性炭具有吸附性，臭氧可以消毒，将需要净化的水通过“超滤器”的作用，相当于实验室的过滤操作，此操作需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；
（3）加热烧瓶制取蒸馏水时，需要垫上石棉网，烧瓶中需要放入沸石或碎瓷片，防止暴沸，实验结束后从试管中取出10ml水，加入肥皂水，振荡，观察到的现象是有较多泡沫．
故答案为：（1）①Ⅱ；
②+4；
③Si+Cl₂$\frac{\underline{\;460℃\;}}{\;}$SiCl₄；
（2）吸附、消毒，过滤，玻璃棒；
（3）石棉网，沸石或碎瓷片，有较多泡沫．

点评 对知识进行迁移解决情形相似的新问题是本题的特点，体现出知识运用与问题分析的能力．