Question

【題目】硅是無機非金屬材料的主角，硅的氧化物和硅酸鹽約占地殼質量的90%以上。

（1）計算機芯片和太陽能電池的主要成分是____________，光導纖維的主要成分是______________。

（2）工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，該反應的化學方程式為____________________。

（3）工業上可利用水玻璃和鹽酸反應制備硅酸凝膠后，進一步脫水處理可得到硅膠，寫出水玻璃和鹽酸反應的離子方程式___________________________________________。

（4）玉石的主要成分基本都屬于硅酸鹽，翡翠的主要成分為NaAlSi2O6，將其表示為氧化物形式為_________________________。

（5）高純度單晶硅可以按下列方法制備:

SiO2 Si(粗) SiHCl3 Si(純)

寫出步驟①的化學方程式___________________________________________________。

步驟②的產物經過冷凝后得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點57.6℃)，提純SiHCl3主要操作的名稱是_________。

步驟③需要在無水無氧環境下進行，若在有氧環境下，除了有不安全因素外還可能使產品中混有雜質____________。

Answer 1

【答案】 Si SiO2 4HF+ SiO2 = SiF4 ↑+ 2H2O SiO32—+2H+=H2SiO3（膠體） Na2O·Al2O3·4SiO2 2C+ SiO2 Si+ 2CO↑ 蒸餾 SiO2

【解析】

（1）Si是半導體，可做計算機芯片和太陽能電池的主要成分，光導纖維的主要成分是SiO2所以本題答案為：Si SiO2 。

（2）工藝師常用氫氟酸來雕刻玻璃，是因為氫氟酸和SiO2反應，該反應的化學方程式為

4HF+ SiO2 = SiF4 ↑+ 2H2O。

（3）工業上可利用水玻璃和鹽酸反應制備硅酸凝膠后，進一步脫水處理可得到硅膠，寫出

水玻璃（Na2SiO3）和鹽酸反應的離子方程式為：SiO32—+2H+=H2SiO3（膠體）。

（4）.翡翠的主要成分為NaAlSi2O6，將其表示為氧化物形式為: Na2O·Al2O3·4SiO2。

(5).步驟①的化學方程式為2C+ SiO2 Si+ 2CO↑ ；

步驟②的產物經過冷凝后得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸點57.6℃)，根據兩者沸點不同，采用蒸餾方法分離。提純SiHCl3主要操作的名稱是：蒸餾。

步驟③需要在無水無氧環境下進行，若在有氧環境下，除了有不安全因素外還可能使產品中

混有 Si和O2在高溫的條件下會生成SiO2雜質。所以答案為：SiO2 。