Question

硅單質及其化合物應用范圍很廣。請回答下列問題：

(1)制備硅半導體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl₃)還原法是當前制備高純硅  的主要方法，生產過程示意圖如下：

      

①     寫出由純SiHCl₃制備高純硅的化學反應方程式

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②     整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。SiHCl₃遇水劇烈反應生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質，寫出配平的化學反應方程式

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H₂還原SiHCl₃過程中若混入O₂，可能引起的后果是

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(2)下列有關硅材料的說法正確的是________(填字母)。

A．碳化硅化學性質穩定，可用于生產耐高溫水泥

B．氮化硅硬度大、熔點高，可用于制作高溫陶瓷和軸承

C．高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導纖維

D．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高

E．鹽酸可以與硅反應，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅

(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，      振蕩。寫出實驗現象并給予解釋：

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Answer 1

解析　(1)①根據原子守恒即質量守恒可以寫出SiHCl₃與H₂反應的化學方程式。

②SiHCl₃和H₂O劇烈反應生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質，分析它們化合價的變化可知，     ，而Cl的化合價未發生變化，因此另一種元素即H元素的化合價必       定降低，即另一種物質是H₂。

(2)碳化硅、氮化硅為原子晶體，A、B和C都正確。玻璃是一種玻璃態物質，無固定的 熔點。鹽酸不能與硅反應，而HCl在573 K以上的溫度下可與硅發生反應。因此D、E       都不正確。

答案　(1)①SiHCl₃＋H₂Si＋3HCl

②SiHCl₃＋3H₂O===H₂SiO₃↓＋3HCl↑＋H₂↑

氧氣與氫氣混合，可能引起爆炸；氧氣可能會氧化SiHCl₃

(2)ABC

(3)現象：試管中有白色膠狀沉淀生成，并且有刺激性氣體生成

解釋：Na₂SiO₃和NH₄Cl均能夠水解，二者相互促進，Na₂SiO₃水解生成    H₂SiO₃， NH₄Cl水解產生NH₃