Question

芯片的核心材料是高纯硅，下图是利用石英砂（主要成分SiO₂）制取高纯硅的流程图，请回 答下列问题：

（1）SiO₂与金刚石结构相似，则构成SiO₂的粒子是__（填“分子”、“原子”或“离子”）。

（2）步骤 1 发生的反应为：SiO₂+ 2CSi + 2X↑，上述反应中 X 是______（填化学式），其中SiO₂发生了______（填“氧化”或“还原”）反应。

（3）步骤 3 中“蒸馏”属于__（填“物理”或“化学”）变化。

（4）步骤 4 中物质 M 在该生产过程中可循环使用，写出步骤 4 反应的化学方程式：______。

Answer

原子 CO 还原 物理 SiHCl3+H2Si+3HCl

【解析】

（1）金刚石是由原子构成的单质，二氧化硅与金刚石的结构相似，则二氧化硅也是由原子构成的，故填原子。

（2）由化学方程式可知，反应前出现了1个硅原子、2个氧原子和2个碳原子，反应后出现了1个硅原子，根据质量守恒定律的原因可知，尚缺的2个碳原子与2个氧原子存在于2X中，则1个X中含有1个碳原子和1个氧原子，即X的化学式为CO，故填CO；

由化学方程式可知，反应中二氧化硅失去氧，被还原为硅单质，即二氧化硅发生了还原反应，故填还原。

（3）蒸馏是将水与其中的可溶性杂质分离的过程，并没有生成新物质，属于物理变化，故填物理。

（4）由流程图可知，步骤4中的反应物中含有硅、氢、氯三种元素，生成的高纯硅中只含有硅元素，所以M中一定含有氢元素和氯元素，即M为氯化氢，则步骤4中的反应是三氯硅烷与氢气在高温的条件下反应生成高纯硅和氯化氢，故反应的化学方程式写为：SiHCl3+H2Si+3HCl。