Question

芯片是計(jì)算機(jī)的心臟，制造計(jì)算機(jī)的芯片需要大量的高純硅，生產(chǎn)高純硅的主要原料是石英砂（主要成分為SiO₂）．二氧化硅既不溶于水，也不溶于一般的酸溶液，工業(yè)上生產(chǎn)高純硅的主要流程如圖所示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出上述流程中由石英砂制取高純硅的有關(guān)化學(xué)方程式：①

 

；②

 

；③

 

（2）在整個(gè)制備過(guò)程中必須達(dá)到無(wú)水無(wú)氧，若在H₂還原SiHCl₂過(guò)程中混入O₂，可能引起的后果是

 

．為了達(dá)到樂(lè)色化學(xué)和節(jié)約資源的目的，物質(zhì)A需要循環(huán)使用，若“物質(zhì)A”用水吸收，可得副產(chǎn)品（一種常見(jiàn)的酸）的名稱是

 

（3）作為制造計(jì)算機(jī)芯片所用高純硅原料的石英石（沙子）．純度要求高，需要對(duì)普通沙子（含有少量的CaCO₃、Fe₂O₃ ）進(jìn)行提純，其中用酸洗（用鹽酸）和高純水洗是兩個(gè)最重要的步驟，請(qǐng)寫(xiě)出用酸洗步驟中的兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,酸的化學(xué)性質(zhì),碳的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)二氧化硅和碳在高溫的條件下生成粗硅和一氧化碳，粗硅和氯化氫在加熱的條件下生成SiHCl₃和氫氣，氫氣和SiHCl₃在高溫的條件下生成硅和氯化氫進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)具可能燃性的氫氣與氧氣混合，點(diǎn)燃時(shí)可能產(chǎn)生爆炸；
根據(jù)此過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)③可判斷生成氯化氫氣體，氯化氫極易溶于水而形成鹽酸進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)碳酸鈣、氧化鐵都可與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答：解：（1）二氧化硅和碳在高溫的條件下生成粗硅和一氧化碳，化學(xué)方程式為：SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗）+2CO↑；
粗硅和氯化氫在加熱的條件下生成SiHCl₃和氫氣，化學(xué)方程式為：Si（粗）+3HCl

△   .

SiHCl₃+H₂；
氫氣和SiHCl₃在高溫的條件下生成硅和氯化氫，化學(xué)方程式為：SiHCl₃+H₂

高溫  .

Si（純）+3HCl；
（2）反應(yīng)中使用氫氣，氫氣若與氧氣混合易引起爆炸，因此必須在無(wú)氧的氛圍中進(jìn)行；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可判斷物質(zhì)A為HCl，溶于水可得到鹽酸溶液；
（3）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故答案為：（1）SiO₂+2C

高溫  .

Si（粗）+2CO↑；Si（粗）+3HCl

△   .

SiHCl₃+H₂；SiHCl₃+H₂

高溫  .

Si（純）+3HCl；
（2）氧氣進(jìn)去與氫氣混合引起爆炸，鹽酸；
（3）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，F(xiàn)e₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移解決情形相似的新問(wèn)題是本題的特點(diǎn)，體現(xiàn)出知識(shí)運(yùn)用與問(wèn)題分析的能力．