Question

8．太陽能光伏發電最關鍵的材料是高純硅．常用以下方法制得純硅，生產流程示意圖如下：

（1）SiCl₄中Si元素的化合價是+4價．
（2）石英砂的主要成分為SiO₂，與焦炭在高溫下反應生成一種單質和一種有毒的氣體氧化物，請寫出該反應的化學方程式SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）過程③中除生成硅外，還生成一種無色有刺激性氣味的氣體，該氣體的化學式為HCl．
（4）二氧化硅是生產玻璃的主要原料之一．下列有關材料的說法中不正確的是B．（填字母序號）
A．玻璃是常見的硅酸鹽材料
B．玻璃鋼屬于金屬材料
C．塑料是人工合成的一類有機高分子材料
D．生鐵和鋼都屬于合金
（5）根據②可知，硅與氯氣反應可轉化為四氯化硅，則2.8g硅完全反應生成氯化硅的質量是多少？（在答題卡上寫出計算過程）

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
（1）SiCl₄中氯元素為負價，只有-1價，根據化合物中化合價的代數和為零可得，在該化合物中Si元素的化合價是+4價．
（2）石英砂的主要成分為SiO₂，與焦炭在高溫下反應生成一種單質和一種有毒的氣體氧化物，根據質量守恒定律和“SiO₂，與焦炭在高溫下反應生成一種單質和一種有毒的氣體氧化物”，可知生成物氣體為一氧化碳，對應的化學方程式 SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）過程③中除生成硅外，還生成一種無色有刺激性氣味的氣體，是四氯化硅和氫氣反應所得，根據質量守恒定律和物質的性質可推得，該氣體為氯化氫，其化學式為 HCl．
（4）
A．玻璃是常見的硅酸鹽材料，正確；
B．玻璃鋼屬于復合材料而非金屬材料；錯誤；
C．塑料是人工合成的一類有機高分子材料，正確；
D．生鐵和鋼都屬于合金．正確．
故選：B．
（5）設2.8g硅完全反應生成四氯化硅的質量是x．
Si+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄
28                 170
2.8g               x
$\frac{28}{170}$=$\frac{2.8g}{x}$
x=17g
故答案為：
（1）+4價．
（2）SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）HCl．
（4）B．
（5）17g．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．