Question

【題目】華裔科學(xué)家高錕因提出“以高純度的石英玻璃制造光纖”，獲得2009年諾貝爾獎(jiǎng)。從20世紀(jì)中葉開始，硅成了信息技術(shù)的關(guān)鍵材料，是目前應(yīng)用最多的半導(dǎo)體材料。回答問(wèn)題：

（1）地殼里各種元素的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù))如圖所示，其中表示Si元素的含量為_____。

（2）根據(jù)元素周期表可知，原子序數(shù)為6的碳原子和原子序數(shù)為14的硅原子最外層電子數(shù)均為4。常溫下，硅的化學(xué)性質(zhì)______（填“活潑”或“不活潑”）。

（3）制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅，工業(yè)上以石英砂（主要成分SiO2）制取高純度石英玻璃的生產(chǎn)原理如下。請(qǐng)回答：

①已知反應(yīng)①的另一產(chǎn)物是有毒氣體，其化學(xué)式為____，此副產(chǎn)物的用途是_______。

②已知反應(yīng)②為化合反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

③反應(yīng)③的化學(xué)方程式為SiCl4＋O2SiO2＋2Cl2，該反應(yīng)的基本類型為______。

④將反應(yīng)③中的氧氣換成氫氣，可制得生產(chǎn)計(jì)算機(jī)芯片的高純硅，則另一產(chǎn)物的化學(xué)式為_____。

Answer 1

【答案】26.30% 不活潑 CO 用于冶金工業(yè)或氣體燃料 Si＋2Cl2SiCl4 置換反應(yīng) HCl

【解析】

（1）因?yàn)楣柙�素在地殼里含量是第二位。所以，硅的含量�?/span>26.30%；故填：26.30%；

（2）由于碳元素的化學(xué)性質(zhì)不活潑，而硅元素的最外層電子數(shù)與碳相同，則其化學(xué)性質(zhì)也應(yīng)較穩(wěn)定，故常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑；故填：不活潑；

（3）①二氧化硅和碳反應(yīng)生成有毒氣體，根據(jù)反應(yīng)中元素種類不變，可確定該產(chǎn)物為一氧化碳，一氧化碳具有還原性和可燃性，所以可用于冶金工業(yè)或氣體燃料；故填：CO；用于冶金工業(yè)或氣體燃料；
②反應(yīng)②為兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的化合反應(yīng)，所以是硅和氯氣反應(yīng)生成四氯化硅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+2Cl2 SiCl4；故填：Si+2Cl2 SiCl4；
（3）反應(yīng)③的化學(xué)方程式為SiCl4＋O2SiO2＋2Cl2，該反應(yīng)是單質(zhì)與化合物生成單質(zhì)與化合物的置換反應(yīng)。故填：置換反應(yīng)；

（4）反應(yīng)物為氫氣和四氯化硅生成物有硅，根據(jù)反應(yīng)中元素種類不變，可確定另一元素中含有氫、氯元素，所以則另一產(chǎn)物的化學(xué)式為HCl；故填：HCl。