Question

9．在半導(dǎo)體工業(yè)中有這樣一句行話：“從沙灘到用戶”，指的是從硅的氧化物可以制取硅單質(zhì)，主要化學(xué)反應(yīng)如下：
a．粗硅的制�。篠iO₂（石英砂）+2C（焦炭）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{電爐}$Si（粗硅）+2CO↑
b．用粗硅與氯氣在高溫條件下反應(yīng)合成四氯化硅：Si（粗）+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiCl₄
c．用氫氣在高溫條件下還原四氯化硅獲得高純硅：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（純）+4HCl
（1）完成上述步驟中的反應(yīng)方程式．
（2）在粗硅的制取中，焦炭的作用是還原劑．
（3）氫氣還原四氯化硅獲得高純硅的反應(yīng)類型為置換反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）b．用粗硅與氯氣在高溫條件下反應(yīng)合成四氯化硅，化學(xué)反應(yīng)方程式為：Si（粗）+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiCl₄；c．氫氣在高溫條件下還原四氯化硅獲得高純硅，化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（純）+4HCl；
（2）SiO₂（石英砂）+2C（焦炭）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{電爐}$Si（粗硅）+2CO↑反應(yīng)中焦炭的化合價升高是還原劑；
（3）SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（純）+4HCl反應(yīng)物是單質(zhì)和化合物，生成物也是單質(zhì)和化合物，所以該反應(yīng)是置換反應(yīng)．

解答 解：（1）b．用粗硅與氯氣在高溫條件下反應(yīng)合成四氯化硅，化學(xué)反應(yīng)方程式為：Si（粗）+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiCl₄；c．氫氣在高溫條件下還原四氯化硅獲得高純硅，化學(xué)反應(yīng)方程式為：SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（純）+4HCl，
故答案為：Si（粗）+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$SiCl₄；SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（純）+4HCl；
（2）SiO₂（石英砂）+2C（焦炭）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{電爐}$Si（粗硅）+2CO↑反應(yīng)中焦炭的化合價升高，失電子是還原劑，
故答案為：還原劑；
（3）SiCl₄+2H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si（純）+4HCl反應(yīng)物是單質(zhì)和化合物，生成物也是單質(zhì)和化合物，所以該反應(yīng)是置換反應(yīng)，敀答案為：置換反應(yīng)．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)類型的判斷，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑的判斷方法，明確四種基本反應(yīng)類型的概念及區(qū)別．