Question

15．石英砂的主要成分為二氧化硅，硅是太陽能電池和電腦芯片不可缺少的材料，生產高純硅的工業流程示意圖如圖：

（1）石英砂與焦炭反應會生成一種無色無味有毒氣體，該反應的化學方程式為SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，從氧化還原反應角度考慮，反應中焦炭做還原劑；
（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）根據石英砂與焦炭反應會生成硅和一氧化碳進行解答；
（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）石英砂與焦炭反應會生成硅和一氧化碳，所以制備粗硅的反應為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，該反應中焦炭是得氧的物質，屬于還原劑，發生氧化反應；
（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．
（3）由生產高純硅的流程示意圖可知，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．
故答案為：（1）SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑；還原；
（2）硅被氧化得不到高純硅，且發生爆炸； 
（3）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．