题目内容

8．硅单质及其化合物应用范围广．请回答下列问题：
（1）制备硅半导体材料必须先得到高醇硅．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：
石英砂$→_{高温}^{焦炭}$粗硅$→_{573K以上}^{HCl}$SiHCl3（粗）$\stackrel{精馏}{→}$SiHCl3（纯）$→_{1357K}^{H_{2}}$高纯硅
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式SiHCl3+H2═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．H2和另一种物质．写出配平的化学反应方程式SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl，H2还原SiHCl3过程中若混O2．可能引起的后果是高温下，H2遇O2发生爆炸．
（2）下列有关硅材料的说法正确的是ABCD（填字母）．
A．高纯度的硅，可用于生产光电池，将光能直接转换为电能
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
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．逐滴加入饱和氯化铵溶液．振荡．写出实验现象并给予解释生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成，SiO32-与NH4+发生双水解反应，SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓．

分析 （1）①SiHCl3与氢气发生置换反应生成硅和氯化氢；
②写出反应物和给出的生成物H2SiO3和HCl，用原子守恒法找出另一种生成物为H2，并配平；氢气遇氧气易爆炸；
（2）A．单质硅导电性介于导体与绝缘体之间；
B．氮化硅为原子晶体；
C．高纯度的二氧化硅，具有良好的光学特性；
D．依据制备玻璃的原料解答；
E．盐酸与硅不反应；
（3）SiO32-与NH4+发生双水解反应．

解答 解；（1）①氢气和纯SiHCl3反应生成高纯硅和氯化氢：SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl，
故答案为：SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl；
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气：SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑，氢气遇氧气易爆炸，故答案为：SiHCl3+3H2O═H2SiO3↓+3HCl↑+H2↑；氧气与氢气混合，可能引起爆炸；
故答案为：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl；      高温下，H2遇O2发生爆炸；
（2）A．单质硅导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体，可以制成光电池，将光能直接转换为电能，故A正确；
B．氮化硅为原子晶体，硬度大．熔点高．可用于制作高温陶瓷和轴承，故B正确；
C．高纯度的二氧化硅，具有良好的光学特性，是制造光导纤维主要原料，故C正确；
D．玻璃是由纯碱、石灰石和石英制成的，故D正确；
E．盐酸与硅不反应，故E错误；
故选：ABCD；
（3）SiO32-与NH4+发生双水解反应生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成，方程式：SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓，
故答案为：生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成，SiO32-与NH4+发生双水解反应，SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓．

点评 本题考查了硅及其化合物知识，涉及粗硅提纯、硅、二氧化硅用途，题目难度不大，熟悉相关物质的性质即可解答，注意对基础知识积累．

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