Question

10．石英砂主要成分是SiO₂，是制取高纯硅的主要原料，高纯硅又是制造计算机芯片的主要原料．制备过程涉及到如下反应：
①SiO₂+C 3000℃Si（粗）+CO↑ ②Si（粗）+2Cl₂450～500℃SiCl₄ ③SiCl₄+2H₂高温 Si（纯）+4HCl
其生产过程示意图如下：

请你自学上述资料后，回答下列问题
（1）由石英砂制得高纯硅的反应原理中，属于化合反应的是②填数字代号，下同），属于置换反应的是①③．
（2）粗硅提纯必须在无氧的氛围中进行，除了考虑到硅易被氧化成二氧化硅外，还有一个原因是防止O₂进去与H₂混合引起爆炸．
（3）生产过程示意图中的物质A用水吸收，可得副产品（一种常见的酸）的名称是盐酸．
（4）作为电器、电子、光纤等行业原料的石英砂纯度要求高，需要对普通石英砂（含有少量的CaCO₃、Fe₂O₃）进行提纯，其中酸洗（用盐酸）和高纯水洗是两个最重要的步骤．请写出酸洗步骤中的一个反应的化学方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O（或Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O）（任写一个）；判断高纯水洗是否洗净的方法是：取少量最后的洗涤液于试管中，向其中滴加AgNO₃溶液，若无白色沉淀现象，则表明残留物已洗净；否则，表明残留物未洗净．

Answer 1

分析 （1）化合反应是两种或两种以上物质反应生成一种物质的化学变化；置换反应是一种单质与一种化合物反应生成一种单质与一种化合的反应；
（2）具可能燃性的氢气与氧气混合，点燃时可能产生爆炸；
（3）由此过程发生的反应③可判断生成氯化氢气体，氯化氢极易溶于水而形成盐酸；
（4）碳酸钙、氧化铁都可与盐酸发生复分解反应；溶液中的氯离子能与硝酸银产生氯化银白色沉淀，滴加硝酸银检验高纯水中是否含氯离子可判断洗净情况．

解答 解：（1）反应②为两种物质生成一种物质的化合反应；反应①③为单质与化合物生成单质与化合物的置换反应；
故答案为：②；①③；
（2）反应中使用氢气，氢气若与氧气混合易引起爆炸，因此必须在无氧的氛围中进行；
故答案为：防止O₂进去与H₂混合引起爆炸；
（3）根据反应的化学方程式可判断物质A为HCl，溶于水可得到盐酸溶液；
故答案为：盐酸；
（4）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水；向水洗后的溶液中滴加硝酸银，如果出现白色沉淀说明溶液中含有氯离子，表明残留物未洗净，如果不出现沉淀说明溶液中不含氯离子，表明残留物洗净；
故答案为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O（或Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O）；白色沉淀．

点评 对知识进行迁移解决情形相似的新问题是本题的特点，体现出知识运用与问题分析的能力．