Question

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寫出由純制備高純硅的化學方程式: ____________________________________。
②整個制備過程必須嚴格控制無水無氧。遇水劇烈反應生成、HCl和另一種物質,配平后的化學反應方程式為___________________________;還原過程中若混入可能引起的后果是____________________________________。
（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,逐滴加入稀硝酸,振蕩。寫出實驗現象并給予解釋                                                                                        。

Answer 1

（1）①Si+3HCl
②↑ 發生爆炸
（2）BC
（3）有白色膠狀沉淀生成,反應原理為 Na₂SiO₃ + 2HNO₃ = H₂SiO₃↓+ 2NaNO₃

試題分析：（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）SiC和Si₃N₄均為原子晶體，熔點高，性質穩定，A、B正確。光導纖維的材料為SiO₂，C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。
（3）有白色膠狀沉淀生成,HNO₃的酸性大于硅酸，所以發生反應：Na₂SiO₃ + 2HNO₃ = H₂SiO₃↓+ 2NaNO₃。