Question

【題目】芯片的核心材料是高純硅，下圖是利用石英砂（主要成分SiO2）制取高純硅的流程圖，請回 答下列問題：

（1）SiO2與金剛石結(jié)構(gòu)相似，則構(gòu)成SiO2的粒子是__（填“分子”、“原子”或“離子”）。

（2）步驟 1 發(fā)生的反應(yīng)為：SiO2+ 2CSi + 2X↑，上述反應(yīng)中 X 是______（填化學式），其中SiO2發(fā)生了______（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。

（3）步驟 3 中“蒸餾”屬于__（填“物理”或“化學”）變化。

（4）步驟 4 中物質(zhì) M 在該生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用，寫出步驟 4 反應(yīng)的化學方程式：______。

Answer 1

【答案】原子 CO 還原 物理 SiHCl3+H2Si+3HCl

【解析】

（1）金剛石是由原子構(gòu)成的單質(zhì)，二氧化硅與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，則二氧化硅也是由原子構(gòu)成的，故填原子。

（2）由化學方程式可知，反應(yīng)前出現(xiàn)了1個硅原子、2個氧原子和2個碳原子，反應(yīng)后出現(xiàn)了1個硅原子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的原因可知，尚缺的2個碳原子與2個氧原子存在于2X中，則1個X中含有1個碳原子和1個氧原子，即X的化學式為CO，故填CO；

由化學方程式可知，反應(yīng)中二氧化硅失去氧，被還原為硅單質(zhì)，即二氧化硅發(fā)生了還原反應(yīng)，故填還原。

（3）蒸餾是將水與其中的可溶性雜質(zhì)分離的過程，并沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化，故填物理。

（4）由流程圖可知，步驟4中的反應(yīng)物中含有硅、氫、氯三種元素，生成的高純硅中只含有硅元素，所以M中一定含有氫元素和氯元素，即M為氯化氫，則步驟4中的反應(yīng)是三氯硅烷與氫氣在高溫的條件下反應(yīng)生成高純硅和氯化氫，故反應(yīng)的化學方程式寫為：SiHCl3+H2Si+3HCl。