Question

【题目】中国芯中国智”造，芯片基材主要是高纯硅，下图为制备高纯硅的工艺流程。

请回答下列问题：

（1）地壳中硅元素的含量比铝___________（填高或低）。

（2）粉碎石英砂的目的是________________。

（3）反应I的化学方程式为_____________，基本反应类型为______________。

（4）反应II的化学方程式为____________，该反应需要在无氧的环境中进行，原因是_____________。

（5）操作I的名称是___________，所得粗硅应充分洗涤，以除去表面的______________。

Answer 1

【答案】高 增大接触面积以加快反应速率 置换反应 防止氢气发生爆炸/防止生成的硅被再次氧化 过滤 MgCl2、HCl

【解析】

（1）地壳中硅元素的含量比铝高，因为地壳中含量排在前四位的依次是氧、硅、铝、铁。

（2）粉碎石英砂的目的是增大接触面积以加快反应速率，因为粉碎的石英砂与镁接触的面积增大，反应的机会增多，反应速率加快。

（3）反应I是二氧化硅与镁在高温条件下生成氧化镁和硅，所以此反应的化学方程式为，属于基本反应类型中的置换反应，因为此反应的反应物和生成物都是单质和化合物。

（4）反应II是氢气和四氯化硅在高温条件下生成硅和氯化氢的反应，此反应的化学方程式为，该反应需要在无氧的环境中进行，原因是防止氢气发生爆炸/防止生成的硅被再次氧化，因为氢气与氧气混合时易在高温条件下发生爆炸，硅在高温条件下与氧气混合也易被氧化。

（5）操作I是不溶物与可溶物的分离，其操作的名称是过滤，所得粗硅应充分洗涤，以除去表面的MgCl2、HCl，因为盐酸与氧化镁反应会生成氯化镁，稀盐酸是过量的，所以粗硅的表面有滤液的成分：MgCl2、HCl。