题目内容
3．硅单质及其化合物应用范围很广．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制备高纯硅的化学方程式：SiHCl3+H2 $\frac{\underline{\;1357K\;}}{\;}$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，配平后的化学反应方程式为??3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl；H2还原SiHCl3过程中若混入O2，可能引起的后果是??发生爆炸．
（2）下列有关硅材料的说法正确的是?BC?（填字母）．
A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥
B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维
D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅?
（3）硅酸钠水溶液俗称水玻璃．取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入稀硝酸，振荡．写出实验现象并给予解释有白色胶状沉淀生成，反应原理为 Na2SiO3+2HNO3=H2SiO3↓+2NaNO3．
分析 （1）石英砂和焦炭高温加热反应生成硅和一氧化碳，粗硅在573K和HCl反应生成SiCl4，精馏得到SiHCl3，用氢气在1357K加热反应生成高纯硅，
①根据反应物、生成物及反应条件书写方程式；
②根据元素守恒判断另一种物质，根据反应物、生成物书写方程式；加热条件下，氢气和氧气混合易发生爆炸；
（2）A．原子晶体熔点高、性质稳定；
B．原子晶体熔点高、硬度大；
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅；
D．普通玻璃无固定的熔点；
E．盐酸不能与硅反应；
（3）硅酸钠和稀硝酸反应生成不溶性的硅酸．
解答 解：（1）①氢气和纯SiHCl3反应生成高纯硅和氯化氢：SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1357K\;}}{\;}$Si+3HCl，故答案为：SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1357K\;}}{\;}$Si+3HCl；
②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，
，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2，SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl，加热条件下，氢气遇氧气易爆炸，故答案为：3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl；发生爆炸；
（2）A．碳化硅属于原子晶体，化学性质稳定且熔点较高，但不可用于生产耐高温水泥，故A错误；
B．氮化硅属于原子晶体，硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承，故B正确；
C．光导纤维的主要成分是二氧化硅，是利用光的全反射原理，故C正确；
D．普玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点，故D错误；
E．盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应，故E错误；
故选BC；
（3）硅酸的酸性小于硝酸，硅酸钠和硝酸反应生成难溶性的硅酸钠，所以看到有白色胶状物产生，反应方程式为，
故答案为：有白色胶状沉淀生成，反应原理为 Na2SiO3+2HNO3=H2SiO3↓+2NaNO3．
点评 本题主要考查硅单质及其化合物的性质及其应用，综合性较强，考查学生的综合思维能力．题目难度中等．
名校课堂系列答案
+HCl$\stackrel{一定条件}{→}$
（不需注明反应条件）．
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、
、
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| 容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
| X2 | Y2 | XY3 | ||
| ① | 1 | 3 | 0 | 放热46.3 kJ |
| ② | 0.8 | 2.4 | 0.4 | Q（Q＞0） |
| A． | 容器①、②中反应达平衡时XY3的平衡浓度相同 | |
| B． | 容器①、②中达到平衡时各物质的百分含量相同 | |
| C． | 达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol•L-1 | |
| D． | 若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于46.3 kJ |
实验室用下图装置制取少量溴苯，试填写下列空白．| A． | CaO | B． | NaOH | C． | CO2 | D． | Fe3O4 |