Question

【题目】硅是无机非金属材料的主角，硅元素的单质及其化合物在环境、能源及材料科学中有着重要影响和广泛应用。试回答下列问题：

(1)硅在自然界中最主要的存在形式是_______和_______。

(2)有下列物体或设备：①水晶镜片 ②计算机芯片 ③玛瑙手镯 ④硅太阳能电池 ⑤石英光导纤维。（用序号填写）用到硅单质的是_________；所用材料主要为SiO2的是_________；

(3)写出工业上制取粗硅的化学反应方程式___________。其中，氧化剂为_____________，还原剂为_______________。

Answer 1

【答案】二氧化硅 硅酸盐 ②④ ①③⑤ SiO2+2C Si+2CO↑ SiO2 C

【解析】

(1)硅是一种亲氧元素，在自然界中最主要的存在形式是二氧化硅和硅酸盐；

(2)①水晶主要成分是SiO2；②计算机芯片主要是利用Si的半导体性质；③玛瑙主要成分是二氧化硅；④硅太阳能电池主要成分是单质硅；⑤石英光导纤维主要成分是二氧化硅；

(3)粗硅在工业上是以SiO2和焦炭在高温下反应制取，然后根据元素化合价的升降、结合氧化还原反应的规律，判断物质的作用。

(1)硅是一种亲氧元素，在自然界中最主要的存在形式是二氧化硅和硅酸盐；

(2)①水晶镜片主要成分是二氧化硅；

②计算机芯片主要成分是晶体硅；

③玛瑙手镯主要成分是二氧化硅；

④硅太阳能电池主要成分是晶体硅；

⑤石英光导纤维主要成分是二氧化硅；

因此上述四种物质中，用到硅单质的是②④；所用材料主要为SiO2的是①③⑤；

(3)在工业上以焦炭和二氧化硅为原料，在电炉中高温下反应制取粗硅，该化学反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑。在该反应中，Si元素的化合价降低，C元素的化合价升高，所以SiO2为氧化剂，C是还原剂。