Question

硅单质及其化合物应用很广。请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl₃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下 ：

①写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式____________________。

②整个制备过程必须严格控制无水、无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式____________________；H₂还原SiHCl₃过程中若混有O₂，可能引起的后果是____________________。

(2)下列有关硅材料的说法正确的是   (　　)。

A．单质硅化学性质稳定，但可以被强碱溶液腐蚀

B．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

D．光导纤维的主要成分是SiO₂

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入盐酸，振荡。写出实验现象并给予解释(用化学方程式说明)_________________________ ____。

(4)在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是________(填字母)。

A．高温结构陶瓷     　B．生物陶瓷　     C．导电陶瓷

Answer

(1)①SiHCl3＋H2 Si＋3HCl

②SiHCl3＋3H2O=H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑

高温下，H2遇O2可能会引起爆炸；O2可能会氧化SiHCl3

(2)AD

(3)生成白色絮状沉淀，Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓

(4)B

【解析】①SiHCl3和H2在高温下反应得到高纯硅的同时，可得到HCl，因此化学方程式为SiHCl3＋H2Si＋3HCl，②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，不难得出另一种物质为氢气，从而写出反应化学方程式，当混有氧气时，氢气和氧气会发生反应，可能会引起爆炸，另外，氧气也可能会氧化SiHCl3；(2)A、D比较简单，属于正确的说法，B中，单晶硅性质稳定，能与氢氟酸反应，而不能与盐酸反应，所以这一说法是错误的；C中要注意玻璃是混合物，不具备固定的熔沸点，所以C错误；(3)用盐酸制取硅酸，由于硅酸不溶于水，所以可以看到有白色絮状沉淀产生，反应化学方程式为Na2SiO3＋2HCl=2NaCl＋H2SiO3↓；(4)因是植入人体内，因此选用生物陶瓷，故选择B。