Question

硅单质及其化合物应用范围很广。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：

写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式_______________________________。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过程中若混入O₂，可能引起的后果是____________________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是________(填字母)。

A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥

B．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承

C．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维

D．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高

E．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。____________________________________________。

Answer 1

(1)①SiHCl₃＋H₂Si＋3HCl
②SiHCl₃＋3H₂O=H₂SiO₃↓＋3HCl↑＋H₂↑氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl₃
(2)BC
(3)现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成Na₂SiO₃和NH₄Cl均能够水解，二者相互促进，Na₂SiO₃水解生成H₂SiO₃，NH₄Cl水解产生NH₃。

(1)①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl₃与H₂反应的化学方程式。
②SiHCl₃和H₂O剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，，而Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即H元素的化合价必定降低，即另一种物质是H₂。
(2)碳化硅、氮化硅为原子晶体，而水泥是硅酸盐产品，A错，B和C都正确。玻璃是一种玻璃态物质，无固定的熔点。盐酸不能与硅反应，而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应。因此D、E都不正确。Na₂SiO₃和NH₄Cl均能够水解，二者相互促进，Na₂SiO₃水解生成H₂SiO₃，NH₄Cl水解产生NH₃。