Question

15．硅及其化合物的用途非常广泛．回答下列问题：
（1）硅在元素周期表中的位置为第三周期，第ⅣA族，二氧化硅属于酸性（填“酸性”、“碱性”或“两性”）氧化物．
（2）锌还原SiCl₄是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意图如下：

①焦炭在过程Ⅰ中的作用是还原剂；SiCl₄遇水剧烈水解生成SiO₂和一种酸，反应的化学方程式是SiCl₄+2H₂O═SiO₂+4HCl．
②若上述制备过程中粗Si和SiCl₄均损失20%，且制粗硅时有10%的SiO₂转化为SiC，则100t含SiO₂ 70%的石英砂在生产高纯硅过程中消耗锌的质量为109.2t（保留两位小数）．

Answer 1

分析 （1）硅是14号元素在周期表中处于第三周期，第ⅣA族元素，二氧化硅与碱反应生成盐与水，所以是酸性氧化物；
（2）①依据碳与二氧化硅反应中元素化合价变化判断；根据SiCl₄遇水剧烈水解生成SiO₂和一种酸信息，反应物是SiCl₄和水，生成物为二氧化硅，根据氧原子守恒，水分子前的系数为2，根据氢原子和氯原子守恒，另一产物为氯化氢；
②根据石英砂和硅之间关系式计算．

解答 解：（1）硅是14号元素在周期表中处于第三周期，第ⅣA族元素，二氧化硅与碱反应生成盐与水，所以是酸性氧化物，故答案为：第三周期，第ⅣA族；酸性；
（2）①碳与二氧化硅反应方程式为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑，碳元素在反应中化合价升高，发生氧化反应，碳做还原剂；根据SiCl₄遇水剧烈水解生成SiO₂和一种酸信息，反应物是SiCl₄和水，生成物为二氧化硅，根据氧原子守恒，水分子前的系数为2，根据氢原子和氯原子守恒，另一产物为氯化氢，氯化氢前的系数为4，据此即可写出化学反应方程式SiCl₄+2H₂O═SiO₂+4HCl，故答案为：还原剂；SiCl₄+2H₂O═SiO₂+4HCl；
②由反应原理可知，则：
                 SiO ₂～Si～SiCl ₄～Si（纯）～2Zn
                 60                                        2×65    
    100t×70%×（1-10%）×80%                m    
所以：$\frac{60}{100t×70%×（1-10%）×80%}$=$\frac{2×65}{m}$，解得m=109.2，故答案为：109.2．

点评 本题考查了硅及其化合物的性质、化学反应方程式的书写及相关计算，掌握硅及其化合物的性质是解答的关键，难度中等．