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1. 硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上，回答下列问题。
(1) 下列物质不属于硅酸盐的是______（填字母）。 A. 陶瓷 B. 玻璃 C. 水泥 D. 生石灰
(2) 计算机芯片的主要成分是，光导纤维的主要成分是（填化学式）。
(3) SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为，工艺师常用（填物质名称）来雕刻玻璃。
(4) 制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯硅烷（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图所示：

①在电弧炉中发生的反应 制备粗硅，氧化产物是（填化学式）。

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和一种气体单质，写出发生反应的化学方程式。
【考点】
硅和二氧化硅;
【答案】

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1. 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：

(1) 工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为。
(2) 当有参与反应时，该反应转移的电子数是。
(3) 还原炉中发生的化学反应方程式为：。
(4) 上述工艺生产中循环使用的物质除、外，还有。
(5) 工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为。
(6) 工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，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：。
(7) 关于硅及其相关化合物的叙述正确的是。

A．自然界中存在天然游离的硅单质

B．已知C与的最高正价都是正四价，由于 ， 用类比法得知，

C．硅元素在金属与非金属的分界线处，因此具有弱导电性，一般可用于作为半导体材料

D．既能和溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

E．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
流程题 普通
2. 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。二氧化硅又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，部分转化过程如图所示。回答下面问题：

(1) 高纯硅是制造半导体芯片的基础原材料，由SiO2制备高纯硅的工业流程如上图所示，写出第①步的化学方程式。可以循环使用的物质为(填化学式，下同)和。
(2) 光导纤维是一种良好的通讯材料，其成分是(填化学式)。
(3) 生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，是因为HF溶液可与SiO2反应，其化学方程式为。
(4) 关于硅及其相关化合物的叙述正确的是(填字母)。

A．晶体硅熔点高、硬度大，故可用作半导体材料

B．玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品

C．二氧化硅是酸性氧化物，所以能溶于水且可与水反应生成硅酸

D．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

E．碳化硅是一种新型陶瓷材料，具有耐高温、耐磨的特点
(5) 碳化硅是一种性能优异的无机非金属材料，它的熔点高，硬度大，电绝缘性好，化学性质稳定，但生产成本较高。根据氮和硅的原子结构示意图、元素周期律的知识，写出氮化硅的化学式。
流程题 普通
3. 氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外)，是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量钾、钠、铁、铜的氧化物)，已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺流程如下：

   

注：原料中的N2是采用空气分离法制备。

(1)净化N2和H2时，铜屑的作用是；硅胶的作用是。

(2)氮化炉中发生反应：3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s)，同时会剧烈放热，反应时要严格控制氮气的流速以控制，原因是。

(3)X可能是(选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”)。

(4)如何说明氮化硅产品已用水洗干净？。

(5)用硅粉作硅源、叠氮化钠(NaN3)作氮源，直接燃烧生成氮化硅(发生置换反应)，该反应的化学方程式为：。
流程题 普通