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. 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 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ 的最高正价都是正四价，由于 $\text{[math]}$ ，用类比法得知， $\text{[math]}$

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． $\text{[math]}$ 既能和 $\text{[math]}$ 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

【考点】

硅和二氧化硅;

【答案】

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流程题普通

①在电弧炉中发生的反应 $\text{[math]}$ 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。

流程题普通

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

流程题普通

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