Question

10．石英的主要成分為二氧化硅，它是玻璃工業和陶瓷工業的原料，冶金工業的助熔劑．
（1）二氧化硅的結構與金剛石相似，都是由原子構成的，二氧化硅屬于化合物（選填“化合物”或“單質”）．
（2）裝有氫氧化鈉（NaOH）溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，原因是在常溫下，NaOH與玻璃塞中的SiO₂緩慢地發生反應生成Na₂SiO₃和H₂O．Na₂SiO₃使瓶口與瓶塞粘合在一起，則該反應的化學方程式為：
2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
（3）硅是太陽能電池和電腦芯片不可缺少的材料．生產高純硅的流程示意圖如下：

①制備粗硅的反應為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑其中有還原性的物質是C．
②整個制備過程必須達到無水無氧，若在H₂還原SiHCl₃過程中混入O₂，可能引起的后果是硅被氧化得不到高純硅，且發生爆炸．
③為了達到綠色化學和節約資源的目的，物質A需要循環使用，A的化學式是HCl．

Answer 1

分析 （1）根據二氧化硅的元素組成、酸堿鹽、氧化物、有機物的特征確定所屬類別．
（2）常溫下，NaOH與玻璃塞中的SiO₂緩慢地發生反應生成Na₂SiO₃和H₂O，寫出反應的化學方程式即可．
（3）①C具有還原性；
②根據氫氣與氧氣可能爆炸，則整個制備過程必須達到無水無氧進行解答；
③由生產高純硅的流程示意圖可知，鹽酸既是反應物，又是生成物進行解答．

解答 解：（1）二氧化硅是由硅、氧兩種元素組成的且有一種是氧元素的化合物．
故填：化合物；
（2）常溫下，NaOH與玻璃塞中的SiO₂緩慢地發生反應生成Na₂SiO₃和H₂O，反應的化學方程式為：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
故填：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
（3）①制備粗硅的反應為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑其中有還原性的物質是C．
故填：C．
②整個制備過程必須達到無水無氧，若在H₂還原SiHCl₃過程中混入O₂，因為氫氣不純，可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高純硅，且發生爆炸；
故填：硅被氧化得不到高純硅，且發生爆炸．
③由生產高純硅的流程示意圖可知，SiHCl₃和氫氣反應生成硅和氯化氫，所以為了達到綠色化學和節約資源的目的，物質A需要循環使用，A的化學式是HCl．
故填：HCl．

點評 本題難度不大，但綜合性較強，考查了同學們新信息獲取、處理及靈活運用所學知識進行分析問題、解決問題的能力．