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请回答下列问题:(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅.三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式:SiH
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请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅.三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式:
②整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,配平后的化学反应方程式为______;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是______.
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______ (填字母).
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃.取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡.写出实验现象并给予解释______.
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅.三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式:
SiHCl3+H2
Si+3HCl
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SiHCl3+H2
Si+3HCl
.
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②整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,配平后的化学反应方程式为______;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是______.
(2)下列有关硅材料的说法正确的是______ (填字母).
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃.取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡.写出实验现象并给予解释______.
▼优质解答
答案和解析
(1)①氢气和纯SiHCl3反应生成高纯硅和氯化氢:SiHCl3+H2
Si+3HCl,故答案为:SiHCl3+H2
Si+3HCl;
②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,分析它们化合价的变化可知,,而Cl的化合价未发生变化,因此另一种元素即H元素的化合价必定降低,即另一种物质是H2,SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl,加热条件下,氢气遇氧气易爆炸,故答案为:3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl;爆炸;
(2)A.碳化硅属于原子晶体,化学性质稳定且熔点较高,可用于生产耐高温水泥,故正确;
B.氮化硅属于原子晶体,硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承,故正确;
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,是利用光的全反射原理,故正确;
D.普玻璃是一种玻璃态物质,无固定的熔点,故错误;
E.盐酸不能与硅反应,而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应,故错误;
故选ABC;
(3)硅酸的酸性小于硝酸,硅酸钠和硝酸反应生成难溶性的硅酸钠,所以看到有白色胶状物产生,反应方程式为,
故答案为:有白色胶状沉淀生成,反应原理为 Na2SiO3+2HNO3=H2SiO3↓+2NaNO3.
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②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,分析它们化合价的变化可知,,而Cl的化合价未发生变化,因此另一种元素即H元素的化合价必定降低,即另一种物质是H2,SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl,加热条件下,氢气遇氧气易爆炸,故答案为:3SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl;爆炸;
(2)A.碳化硅属于原子晶体,化学性质稳定且熔点较高,可用于生产耐高温水泥,故正确;
B.氮化硅属于原子晶体,硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承,故正确;
C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,是利用光的全反射原理,故正确;
D.普玻璃是一种玻璃态物质,无固定的熔点,故错误;
E.盐酸不能与硅反应,而HCl在573 K以上的温度下可与硅发生反应,故错误;
故选ABC;
(3)硅酸的酸性小于硝酸,硅酸钠和硝酸反应生成难溶性的硅酸钠,所以看到有白色胶状物产生,反应方程式为,
故答案为:有白色胶状沉淀生成,反应原理为 Na2SiO3+2HNO3=H2SiO3↓+2NaNO3.
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