《2025年暑假Happy假日八年级化学人教版五四制》

20. 硅($Si$)是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂(主要成分为二氧化硅)生产高纯硅的流程图如图(整个制备过程必须达到无水、无氧气)。

回答下列问题:
(1)写出由纯$SiHCl_{3}$制备高纯硅的化学方程式:________$SiHCl_{3}+H_{2}\xlongequal{1084^{\circ}C}Si + 3HCl$。
(2)整个制备过程必须严格控制无水、无氧气。$SiHCl_{3}$遇水剧烈反应生成$H_{2}SiO_{3}$、$HCl$和另一种物质,写出该反应的化学方程式:________$SiHCl_{3}+3H_{2}O = H_{2}SiO_{3}\downarrow+3HCl + H_{2}\uparrow$。
(3)石英砂的主要成分是二氧化硅。高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通信材料——光导纤维。二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠(化学式为$Na_{2}SiO_{3}$)和水。写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________$2NaOH + SiO_{2}=Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O$。
(4)以上生产高纯硅的流程中,可循环使用的物质是________$HCl$。

答案：
(1)$\boldsymbol{SiHCl_{3}+H_{2}\xlongequal{1084^{\circ}C}Si + 3HCl}$
(2)$\boldsymbol{SiHCl_{3}+3H_{2}O = H_{2}SiO_{3}\downarrow+3HCl + H_{2}\uparrow}$
(3)$\boldsymbol{2NaOH + SiO_{2}=Na_{2}SiO_{3}+H_{2}O}$
(4)$\boldsymbol{HCl}$

21. 某科学兴趣小组的同学设计了A、B、C三个实验装置(天平未画出)来验证质量守恒定律。

(1)A～C三个实验装置,只有A装置能直接用于验证质量守恒定律,B、C装置则不能,否定B、C装置的理由分别是B装置内发生的是物理变化、C装置内产生的气体会逸出到空气中。
(2)小明受到A装置的启发,将C装置进行改进,如图D所示,此实验的现象是石灰石粉末逐渐减少，有气泡产生，气球膨胀。
(3)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是①②④(填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③物质种类 ④原子质量 ⑤分子数目

答案： 【解析】：
(1)B装置内发生的是物理变化，质量守恒定律适用于化学变化；C装置内产生的气体会逸出到空气中，导致反应前后天平不平衡，无法验证质量守恒定律。
(2)石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，使锥形瓶内压强增大，气球膨胀；同时有碳酸钙与稀盐酸反应的现象，即石灰石粉末逐渐减少，有气泡产生。
(3)化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子，化学反应前后，原子种类、原子数目、原子质量一定不变；化学反应有新物质生成，物质种类一定改变；分子数目可能改变也可能不变。
【答案】：
(1)B装置内发生的是物理变化；C装置内产生的气体会逸出到空气中
(2)石灰石粉末逐渐减少，有气泡产生，气球膨胀
(3)①②④