Question

石英的主要成分為二氧化硅，它是玻璃工業(yè)和陶瓷工業(yè)的原料，冶金工業(yè)的助熔劑．

（1）二氧化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，都是由  （填“分子”、“原子”、或“離子”）構(gòu)成的，二氧化硅屬于 （填“混合物”、“單質(zhì)”或“氧化物”）．

（2）裝有氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，原因是在常溫下，NaOH與玻璃塞中的SiO₂緩慢地發(fā)生反應生成Na₂SiO₃和H₂O．Na₂SiO₃使瓶口與瓶塞粘合在一起，則該反應的化學方程式為  ．

（3）硅是太陽能電池和電腦芯片不可缺少的材料．生產(chǎn)高純硅的流程示意圖如圖：

①制備粗硅的反應為：SiO₂+2C Si+2CO↑，反應的基本類型是  （選“化合反應”或“分解反應”或“置換反應”）

②整個制備過程必須達到無水無氧，若在H₂還原SiHCl₃過程中混入O₂，可能引起的果是  ．

③為了達到綠色化學和節(jié)約資源的目的，物質(zhì)A需要循環(huán)使用，A的化學式是HCl．

Answer 1

【考點】分子、原子、離子、元素與物質(zhì)之間的關(guān)系；從組成上識別氧化物；單質(zhì)和化合物的判別；反應類型的判定；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】物質(zhì)的制備；物質(zhì)的微觀構(gòu)成與物質(zhì)的宏觀組成；化學用語和質(zhì)量守恒定律．

【分析】（1）根據(jù)二氧化硅的元素組成、酸堿鹽、氧化物、有機物的特征確定所屬類別．

（2）常溫下，NaOH與玻璃塞中的SiO₂緩慢地發(fā)生反應生成Na₂SiO₃和H₂O，寫出反應的化學方程式即可．

（3）①制備粗硅的反應是二氧化硅和碳反應生成硅和一氧化碳進行解答；

②考慮氫氣與氧氣可能爆炸，則整個制備過程必須達到無水無氧；

③由生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，鹽酸既是反應物，又是生成物．

【解答】解：（1）二氧化硅是由硅、氧兩種元素組成的且有一種是氧元素的化合物，屬于氧化物，金剛石是由原子構(gòu)成的，而二氧化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，所以也是由原子構(gòu)成的．

（2）常溫下，NaOH與玻璃塞中的SiO₂緩慢地發(fā)生反應生成Na₂SiO₃和H₂O，反應的化學方程式為：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．

（3）①制備粗硅的反應是二氧化硅和碳反應生成硅和一氧化碳，化學方程式為：SiO₂+2CSi+2CO↑，該反應符合一種單質(zhì)和一種化合物生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應；

②整個制備過程必須達到無水無氧，若在H₂還原SiHCl₃過程中混入O₂，因為氫氣不純，可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高純硅，且發(fā)生爆炸；

③由生產(chǎn)高純硅的流程示意圖可知，為了達到綠色化學和節(jié)約資源的目的，物質(zhì)A需要循環(huán)使用，A的化學式是HCl．

故答案為：（1）原子；氧化物；

（2）2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；

（3）①置換反應；②硅被氧化得不到高純硅，且發(fā)生爆炸；③HCl．

【點評】本題難度不大，但綜合性較強，考查了同學們新信息獲取、處理及靈活運用所學知識進行分析問題、解決問題的能力．