Question

太阳能光伏发电最关键的材料是高纯硅．硅的原子结构简图为：
纯硅是通过以下过程制取的：
（一）制粗硅：①SiO₂+2CSi+2CO↑
              石英砂 焦炭    粗硅
（二）制纯硅：②Si（粗）+2Cl₂SiCl₄   ③SiCl₄+2H₂Si（纯）+4HCl
纯净的无色透明的硅的氧化物（SiO₂）晶体就是通常所说的水晶，这也许你不熟悉，但说起沙子，你一定不会陌生，沙子的主要成份即是SiO₂，SiO₂的化学性质与CO₂有些类似．请根据以上信息，回答以下问题：
（1）X的值为______．
（2）推断SiO₂的物理性质（三点即可）______、______、______．
（3）请写出SiO₂与NaOH溶液反应的化学方程式：______．
（4）在反应①②③中，②属于______反应类型，属于置换反应的是（填序号）______．
（5）化学上将只要有元素的化合价发生了变化的化学反应就叫做氧化还原反应，氧化还原反应中含有化合价升高了的元素的反应物叫还原剂，反应①中的还原剂是（写化学式）______．

Answer

（1）根据原子中质子数等于核电荷数等于核外电子数回答．
（2）根据题目中的信息及物理性质的定义回答．
（3）根据CO2与NaOH溶液反应的性质和化学方程式书写．
（4）根据化合反应和置换反应的定义和特点回答．
（5）根据题目信息及反应中各元素化合价的变化情况回答．
【解析】

（1）原子中质子数等于核电荷数等于核外电子数，故X=2+8+4=14．
（2）物理性质是不通过化学变化就表现出来的性质，如颜色、状态、气味、熔沸点、硬度、密度、溶解性等．
（3）CO2与NaOH溶液反应的方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，SiO2的化学性质与CO2类似，也和发生类似的反应，生成硅酸钠和水，方程式为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O．
（4）化合反应是由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，故②属于化合反应；置换反应是一种单质和一种化合物反应，生成 一种新的单质和一种新的化合物的反应，①③符合置换反应的定义．
（5）在：①SiO2+2CSi+2CO↑中，C的化合价由0变成了+2，元素化合价升高了，根据题目信息，氧化还原反应中含有化合价升高了的元素的反应物叫还原剂，所以C为该反应的还原剂．
故答案为：（1）14；（2）无色透明；不溶于水；硬度大；熔点高；固体；
（3）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；（4）化合反应；①③；（5）C．