Question

硅單質及其化合物應用很廣。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____________________。
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____________________；H₂還原SiHCl₃過程中若混有O₂，可能引起的后果是____________________。
(2)下列有關硅材料的說法正確的是   (　　)。
A．單質硅化學性質穩定，但可以被強堿溶液腐蝕
B．鹽酸可以與硅反應，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
C．普通玻璃是由純堿、石灰石和石英砂制成的，其熔點很高
D．光導纖維的主要成分是SiO₂
(3)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入鹽酸，振蕩。寫出實驗現象并給予解釋(用化學方程式說明)_________________________ ____。
(4)在人體器官受到損傷時，需要使用一種新型無機非金屬材料來植入體內，這種材料是________(填字母)。
A．高溫結構陶瓷    　B．生物陶瓷　     C．導電陶瓷

Answer 1

(1)①SiHCl₃＋H₂Si＋3HCl
②SiHCl₃＋3H₂O=H₂SiO₃＋H₂↑＋3HCl↑
高溫下，H₂遇O₂可能會引起爆炸；O₂可能會氧化SiHCl₃
(2)AD
(3)生成白色絮狀沉淀，Na₂SiO₃＋2HCl=2NaCl＋H₂SiO₃↓
(4)B

①SiHCl₃和H₂在高溫下反應得到高純硅的同時，可得到HCl，因此化學方程式為SiHCl₃＋H₂Si＋3HCl，②SiHCl₃遇水劇烈反應生成H₂SiO₃、HCl和另一種物質，不難得出另一種物質為氫氣，從而寫出反應化學方程式，當混有氧氣時，氫氣和氧氣會發生反應，可能會引起爆炸，另外，氧氣也可能會氧化SiHCl₃；(2)A、D比較簡單，屬于正確的說法，B中，單晶硅性質穩定，能與氫氟酸反應，而不能與鹽酸反應，所以這一說法是錯誤的；C中要注意玻璃是混合物，不具備固定的熔沸點，所以C錯誤；(3)用鹽酸制取硅酸，由于硅酸不溶于水，所以可以看到有白色絮狀沉淀產生，反應化學方程式為Na₂SiO₃＋2HCl=2NaCl＋H₂SiO₃↓；(4)因是植入人體內，因此選用生物陶瓷，故選擇B。