Question

（1）工业上用焦炭与SiO₂反应可制得粗硅，反应的化学方程式为__，该反应中有元素化合价升高的物质是__，(填化学式，下同)，氧化剂是___。

（2）由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗)SiCl₄SiCl₄(纯)Si(纯)，请写出上述过程中有关反应的化学方程式__，__。

（3）碳还原SiO₂制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO₂。现将20.0gSiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，过滤得SiC固体11.4g，滤液稀释到1L，生成氢气的离子方程式为__，硅酸盐的物质的量浓度为__。

Answer

2C＋SiO2Si＋2CO↑ C SiO2 Si＋2Cl2SiCl4 SiCl4＋2H2Si＋4HCl Si＋2OH-＋H2O=SiO32-＋2H2↑ 0.17mol·L-1

【解析】

(1)焦炭还原SiO2生成硅和一氧化碳，根据化合价的变化判断，化合价降低的是氧化剂；

(2)硅和氯气反应生成四氯化硅，四氯化硅和氢气反应生成硅和氯化氢；

(3)根据反应的方程式计算生成Na2SiO3的物质的量，进而计算浓度；

(1)焦炭还原SiO2生成硅和一氧化碳，化学方程式为2C＋SiO2Si＋2CO↑ ，碳元素化合价从0价升高到+2价，二氧化硅中Si元素的化合价从+4价降低到0价，SiO2是氧化剂；

(2)硅和氯气反应生成四氯化硅，化学方程式为：Si＋2Cl2SiCl4；四氯化硅和氢气反应生成硅和氯化氢，化学方程式为SiCl4＋2H2Si＋4HCl；

(3)硅与NaOH反应的化学方程式为Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑，则离子方程式为Si＋2OH-＋H2O=SiO32-＋2H2↑；

m(Si)=28g×=1.4g，n1(Na2SiO3)==0.05 mol，

粗产品中SiO2的质量为m(SiO2)=20.0g−11.4g−1.4 g=7.2 g

n2(Na2SiO3)=1mol×=0.12mol，

则n(Na2SiO3)=n1(Na2SiO3)+n2(Na2SiO3)=0.12mol+0.05mol=0.17mol，

硅酸盐的物质的量浓度为=0.17mol/L；