Question

石英的主要成分为二氧化硅，它是玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂．

（1）二氧化硅的结构与金刚石相似，都是由  （填“分子”、“原子”、或“离子”）构成的，二氧化硅属于  （填“混合物”、“单质”或“氧化物”）．

（2）装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是在常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O．Na₂SiO₃使瓶口与瓶塞粘合在一起，则该反应的化学方程式为   ．

（3）硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料．生产高纯硅的流程示意图如图：

①制备粗硅的反应为：SiO₂+2C Si+2CO↑，反应的基本类型是  （选“化合反应”或“分解反应”或“置换反应”）

②整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，可能引起的果是  ．

③为了达到绿色化学和节约资源的目的，物质A需要循环使用，A的化学式是HCl．

Answer 1

【考点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；从组成上识别氧化物；单质和化合物的判别；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

【专题】物质的制备；物质的微观构成与物质的宏观组成；化学用语和质量守恒定律．

【分析】（1）根据二氧化硅的元素组成、酸碱盐、氧化物、有机物的特征确定所属类别．

（2）常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O，写出反应的化学方程式即可．

（3）①制备粗硅的反应是二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳进行解答；

②考虑氢气与氧气可能爆炸，则整个制备过程必须达到无水无氧；

③由生产高纯硅的流程示意图可知，盐酸既是反应物，又是生成物．

【解答】解：（1）二氧化硅是由硅、氧两种元素组成的且有一种是氧元素的化合物，属于氧化物，金刚石是由原子构成的，而二氧化硅的结构与金刚石相似，所以也是由原子构成的．

（2）常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O，反应的化学方程式为：2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．

（3）①制备粗硅的反应是二氧化硅和碳反应生成硅和一氧化碳，化学方程式为：SiO₂+2CSi+2CO↑，该反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；

②整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，因为氢气不纯，可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸；

③由生产高纯硅的流程示意图可知，为了达到绿色化学和节约资源的目的，物质A需要循环使用，A的化学式是HCl．

故答案为：（1）原子；氧化物；

（2）2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；

（3）①置换反应；②硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸；③HCl．

【点评】本题难度不大，但综合性较强，考查了同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识进行分析问题、解决问题的能力．