Question

【题目】硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。

（1）计算机芯片和太阳能电池的主要成分是____________，光导纤维的主要成分是______________。

（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为____________________。

（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式___________________________________________。

（4）玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为_________________________。

（5）高纯度单晶硅可以按下列方法制备:

SiO2 Si(粗) SiHCl3 Si(纯)

写出步骤①的化学方程式___________________________________________________。

步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，提纯SiHCl3主要操作的名称是_________。

步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中混有杂质____________。

Answer 1

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

【解析】

（1）Si是半导体，可做计算机芯片和太阳能电池的主要成分，光导纤维的主要成分是SiO2所以本题答案为：Si SiO2 。

（2）工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，是因为氢氟酸和SiO2反应，该反应的化学方程式为

4HF+ SiO2 = SiF4 ↑+ 2H2O。

（3）工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后，进一步脱水处理可得到硅胶，写出

水玻璃（Na2SiO3）和盐酸反应的离子方程式为：SiO32—+2H+=H2SiO3（胶体）。

（4）.翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，将其表示为氧化物形式为: Na2O·Al2O3·4SiO2。

(5).步骤①的化学方程式为2C+ SiO2 Si+ 2CO↑ ；

步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃)，根据两者沸点不同，采用蒸馏方法分离。提纯SiHCl3主要操作的名称是：蒸馏。

步骤③需要在无水无氧环境下进行，若在有氧环境下，除了有不安全因素外还可能使产品中

混有 Si和O2在高温的条件下会生成SiO2杂质。所以答案为：SiO2 。