Question

硅及其化合物的开发由来已久，在生活中有广泛应用．回答下列问题：
（1）陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料．其中，生产普通玻璃的主要原料有石英、石灰石和

 

．
（2）光导纤维是一种能高质量传导光的玻璃纤维，利用光缆通讯，能同时传输大量信息．制造光纤电缆的主要原材料的化学式是

 

．
（3）信息产业的核心材料是高纯度的硅，单晶硅可用来制作大规模集成电路、整流器等，硅纯度越高，大规模集成电路的性能就越好．有下列物品或设备：①太阳能电池②石英钟表③水晶镜片④计算机芯片，其中用到硅单质的有

 

（填序号）
（4）高纯度的单晶硅生产方法主要为：

制得的粗硅中含有的杂质主要为

 

（写化学式）
请分别写出上述流程中①、③的化学方程式：①

 

③

 

．

Answer 1

考点：硅和二氧化硅,硅的用途,水泥的主要化学成分、生产原料及其用途

专题：

分析：（1）生产普通玻璃的主要原料有石英、石灰石和纯碱；
（2）光导纤维主要成分是SiO₂；
（3）根据硅单质主要用于太阳能电池和计算机芯片来判断；
（4）用碳在高温下还原二氧化硅可制得含少量杂质的粗硅，信息产业的核心材料是高纯度单晶硅，将粗硅用HCl、Cl₂处理转化为沸点低的SiHCl₃，通过蒸馏极易分离提纯，然后将纯的SiHCl₃在高温下用H₂还原即可得到纯度高的Si，据此解答；

解答： 解：（1）生产普通玻璃的主要原料有石英、石灰石和纯碱，故答案为：纯碱；
（2）光导纤维主要成分是SiO₂，所以制造光纤电缆的主要原材料的化学式是SiO₂，故答案为：SiO₂；
（3）硅单质主要用于太阳能电池和计算机芯片，所以选①④，故答案为：①④；
（4）根据生产流程，可得反应①反应式：SiO₂+2C

高温  .

Si（粗硅）+2CO↑，所得的粗硅中含有大量的其它杂质（如C、SiO₂等），没有实际应用价值，将粗硅用HCl、Cl₂处理转化为沸点低的SiHCl₃，反应方程式为Si+Cl₂+HCl

高温  .

SiHCl₃，低沸点的SiHCl₃通过蒸馏极易分离提纯，然后将纯的SiHCl₃在高温下用H₂还原即可得到纯度高的Si蒸气：SiHCl₃+H₂

高温  .

Si+3HCl，再进行气相沉淀即可制得高纯度的硅，从而得到单晶硅，
故答案为：C、SiO₂；SiO₂+2C

高温  .

Si（粗硅）+2CO↑；SiHCl₃+H₂

高温  .

Si+3HCl．

点评：本题考查了硅的有关知识，掌握硅及其化合物的性质是解题的关键，题目难度中等．