硅单质及其化合物应用范围很广．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，生产过程示意图如图：石英砂

Question

硅单质及其化合物应用范围很广．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，生产过程示意图如图：
石英砂

焦炭

高温

粗硅

HCl

573K以上

SiHCl₃（粗）

精馏

SiHCl₃（纯）

H2

1357K

高纯硅
①写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式___．
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，写出配平的化学反应方程式___．
③H₂还原SiHCl₃过程中若混O₂，可能引起的后果是___．
④已知2gH₂在O₂中完全燃烧生成水蒸气时放出241.8kJ的热量．写出H₂在O₂中完全燃烧生成水蒸气的热化学方程式：___．
（2）下列对硅材料的说法正确的是___（填字母）．
A．氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承
B．高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维
C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高
D．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，通入二氧化碳气体，振荡，观察．
①实验现象是：___．②写出发生反应的离子方程式：___．

Answer 1

（1）①纯SiHCl₃与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为：SiHCl₃+H₂(1357K.)/()Si+3HCl，
故答案为：SiHCl₃+H₂(1357K.)/()Si+3HCl；
②SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和氢气，化学方程式为：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃↓+H₂↑+3HCl↑；
故答案为：SiHCl₃+3H₂O=H₂SiO₃↓+H₂↑+3HCl↑；
③H₂还原SiHCl₃过程中若混O₂，高温下，氧气与氢气混合，可能引起爆炸，
故答案为：高温下，H₂遇O₂发生爆炸；
④氢气、氧气、水蒸气的状态都是气态，燃烧后放出能量，所以△H<0；2g氢气的物质的量是1mol，1mol氢气燃烧后放出241.8kJ的热量，2mol氢气燃烧后放出483.6 kJ的能量，所以氢气与氧气完全反应生成水蒸气的热化学方程式为：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol，
故答案为：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6 kJ/mol；
（2）A．SiC和Si₃N₄均为原子晶体，熔点高，性质稳定，故A正确；
B．二氧化硅具有折光性，可用于光导纤维，故B正确；
C．普通玻璃的主要成分为Na₂SiO₃和CaSiO₃，它是以石英砂（SiO₂）、石灰石（CaCO₃）和纯碱（Na₂CO₃）为主要原料反应制成的，熔点很高，故C正确，
D．常温下，Si只能与唯一一种酸HF反应，不与HCl反应，故D错误；
故答案为：ABC；
（3）SiO₃^2-与NH₄⁺发生双水解反应生成白色胶状沉淀，SiO₃^2-与NH₄⁺发生双水解反应，方程式为：SiO₃^2-+2NH₄⁺+2H₂O═2NH₃•H₂O+H₂SiO₃↓，
故答案为：①生成白色胶状沉淀；②SiO₃^2-+2NH₄⁺+2H₂O═2NH₃•H₂O+H₂SiO₃↓．