Question

石英的主要成分为二氧化硅，其化学式为SiO₂．它是玻璃工业和陶瓷工业的原料，冶金工业的助熔剂．
（1）二氧化硅属于______（填“酸”、“碱”、“盐”、“氧化物”或“有机物”中一种）．

（2）装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是在常温下，NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O，Na₂SiO₃使瓶口与瓶塞粘合在一起，该反应的化学方程式为______．
（3）硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料．生产高纯硅的流程示意图如图：

①制备粗硅的反应为：SiO₂+2CSi+2CO↑，反应的类型是______反应（填“分解”“化合”“置换”“复分解”之一）．
②整个制备过程必须达到无水无氧，若在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂，可能引起的后果是______．
③物质A通常状况下为无色有刺激性气味的气体，排放到空气中会引起环境污染，下列试剂可以吸收A的是：______（填字母序号）．
A．浓硫酸　　　B．氢氧化钠溶液　 C．金属铁　D．氯化钠溶液．

Answer 1

解：（1）二氧化硅由硅和氧两种元素组成，所以二氧化硅属于氧化物．
（2）NaOH与玻璃塞中的SiO₂缓慢地发生反应生成Na₂SiO₃和H₂O．所以不能用玻璃塞，该反应的反应物是氢氧化钠和二氧化硅，生成物是Na₂SiO₃和水，用观察法配平即可，所以该反应的化学方程式为2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．
（3）①制备粗硅的反应为：SiO₂+2C Si+2CO↑，二氧化硅属于化合物，碳是单质，生成物中硅是单质，一氧化碳是化合物，一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物属于置换反应；
②由于氢气具有可燃性，点燃氢气和空气（或和氧气）的混合物容易发生爆炸，在H₂还原SiHCl₃过程中混入O₂因为氢气不纯，可能爆炸；故可能引起的后果是硅被氧化得不到高纯硅，且发生爆炸；
③由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，因为生成的物质A通常状况下为无色有刺激性气味的气体，所以A是氯化氢，氯化氢溶于水形成盐酸，所以用碱溶液吸收即可．
故答案为：（1）氧化物；（2）2NaOH+SiO₂═Na₂SiO₃+H₂O；（3）①置换；②发生危险，引起爆炸；③B．
分析：（1）掌握氧化物的概念：由两种元素组成，一种为氧元素；（2）了解装有氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因根据方程式的写法考虑；（3）①制备粗硅的反应为：SiO₂+2C Si+2CO↑，符合“单换单”，为置换反应；②考虑氢气与氧气可能爆炸，则整个制备过程必须达到无水无氧；③由生产高纯硅的流程示意图可知，盐酸既是反应物，又是生成物．
点评：掌握氧化物的概念、反应类型的判定方法；掌握质量守恒定律的内容及其应用．知道使用碱溶液吸收氯化氢气体．