Question

8．硅单质及其化合物应用很广．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SiHCl₃+H₂$\frac{\underline{\;1375K\;}}{\;}$Si+3HCl．
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SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃↓+H₂↑+3HCl↑；
（2）下列有关硅材料的说法正确的是AD．
A．单质硅化学性质稳定，但可以被强碱溶液腐蚀
B．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
D．光导纤维的主要成分是SiO₂
（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃．取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入盐酸，振荡．写出实验现象并给予解释（用化学方程式说明）生成白色絮状沉淀，Na₂SiO₃+2HCl=2NaCl+H₂SiO₃↓．
（4）在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是B（填字母）．
A．高温结构陶瓷    　B．生物陶瓷　     C．导电陶瓷．

Answer 1

分析 （1）①纯SiHCl₃与氢气反应生成硅和氯化氢；
②依据原子个数守恒结合化合价变化写出方程式；
（2）A．硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气；
B．硅与盐酸不反应；
C．玻璃为混合物，不存在固定的熔点；
D．二氧化硅为光导纤维的主要成分；
（3）盐酸的酸性强于硅酸，盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠；
（4）用于人体器官的陶瓷，应具有良好的生物性能，据此分析．

解答 解：（1）①纯SiHCl₃与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为：SiHCl₃+H₂ $\frac{\underline{\;1375K\;}}{\;}$Si+3HCl；
②SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和氢气，化学方程式为：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃↓+H₂↑+3HCl↑；
故答案为：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃↓+H₂↑+3HCl↑；
（2）A．硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，可以被强碱溶液腐蚀，故A正确；
B．硅与盐酸不反应，故B错误；
C．玻璃为混合物，不存在固定的熔点，故C错误；
D．二氧化硅为光导纤维的主要成分，故D正确；
故选：AD；
（3）盐酸的酸性强于硅酸，盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠，离子方程式：生成白色絮状沉淀，Na₂SiO₃+2HCl=2NaCl+H₂SiO₃↓；
故答案为：生成白色絮状沉淀，Na₂SiO₃+2HCl=2NaCl+H₂SiO₃↓；
（4）用于人体器官的陶瓷，应具有良好的生物性能，
故选B．

点评 本题考查了硅及其化合物的性质和用途，熟悉物质的化学性质是解题关键，注意相关知识的积累．