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+H2Si+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】

试题分析：（1）①纯SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为：SiHCl3+H2 Si+3HCl；②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，根据元素守恒可知该物质是氢气，反应的化学方程式为：SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2↑+3HCl↑；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是高温下H2与O2 发生放出大量的热，使体积急剧膨胀，发生爆炸；同时O2可能会氧化SiHCl3 ；（2）A．硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气，可以被强碱溶液腐蚀，正确；B．硅与盐酸不反应，错误；C．玻璃为混合物，没有固定的熔点，错误；D．二氧化硅为光导纤维的主要成分，正确； （3）盐酸的酸性强于硅酸，盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：生成白色絮状沉淀，Na2SiO3+2HCl= 2NaCl+ H2SiO3↓；（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，这种材料是生物陶瓷，故选B正确。

考点：考查硅及其化合物的性质和用途的知识。