Question

硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是________，光导纤维的主要成分是________。（填化学式）

（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，发生反应的化学方程式为_________。

（3）玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，翡翠的主要成分为NaAlSi₂O₆，用氧化物形式表示为________。

（4）高纯度单晶硅可以按下列方法制备：

SiO₂Si（粗）SiHCl₃Si（纯）

写出步骤①的化学方程式： _______。

步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl₃（沸点33.0 ℃）中含有少量的SiCl₄（沸点57.6 ℃），提纯SiHCl₃主要操作的名称是________。

步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质________。

Answer

Si SiO2 4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O Na2O·Al2O3·4SiO2 2C＋SiO2Si（粗）＋2CO↑ 蒸馏 SiO2

【解析】

(1)Si是半导体，可用于制造计算机芯片和太阳能电池，光导纤维的主要成分是SiO2；

(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，是因为氢氟酸能和SiO2反应，反应的化学方程式为4HF＋SiO2=SiF4↑＋2H2O；

(3)翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为Na2O·Al2O3·4SiO2；

(4)步骤①的化学方程式为2C＋SiO2Si(粗)＋2CO↑；

步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃)，根据两者沸点不同，可采用蒸馏的方法分离；

步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外，产品中的Si会和O2在高温的条件下反应生成SiO2。