Question

9．用地殼中硅元素生產(chǎn)的多種產(chǎn)品在現(xiàn)代高科技中占重要位置，足見(jiàn)化學(xué)對(duì)現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要作用．例如：
（1）目前應(yīng)用最多的太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)化材料是晶體硅；
（2）賞心悅目的雕花玻璃是用一種物質(zhì)對(duì)玻璃進(jìn)行化學(xué)刻蝕而制成的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；
（3）工業(yè)上制取粗硅是用石英和焦炭在高溫電爐中反應(yīng)制得，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為5：2；
用石英和焦炭在高溫電爐中反應(yīng)也可以制得金剛砂（SiC），并產(chǎn)生CO氣體，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）晶體硅為良好的半導(dǎo)體材料；
（2）二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水；
（3）SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑反應(yīng)中，Si元素的化合價(jià)降低，C元素的化合價(jià)升高，SiO₂為氧化劑，C是還原劑，SiO₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiC+2CO↑中，C元素的化合價(jià)由0升高為+2價(jià)，C元素的化合價(jià)由0降低為-4價(jià)，以此計(jì)算．

解答 解：（1）晶體硅為良好的半導(dǎo)體材料，是制造太陽(yáng)能電池的主要原料；
故答案為：晶體硅；
（2）二氧化硅與氫氟酸反應(yīng)生成四氟化硅和水，方程式：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；
故答案為：4HF+SiO₂=SiF₄↑+2H₂O；
（3）SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑反應(yīng)中，Si元素的化合價(jià)降低，C元素的化合價(jià)升高，SiO₂為氧化劑，C是還原劑，由反應(yīng)可知，物質(zhì)的量比為1：2，質(zhì)量比為1×60：2×12=5：2，
SiO₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiC+2CO↑中，C元素的化合價(jià)由0升高為+2價(jià)，C元素的化合價(jià)由0降低為-4價(jià)，則C為氧化劑，也是還原劑，由電子守恒及原子守恒可知，1molC作氧化劑與2molC作還原劑轉(zhuǎn)移電子相等，則氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：5：2，1：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硅及其化合物性質(zhì)應(yīng)用，氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，熟悉硅及氧化硅的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．