《2025年资源库高中化学人教版》

例161 受疫情影响，自2020年底，芯片短缺就一直是汽车行业热门话题。当前芯片主要是硅基芯片。
资料：①SiHCl₃能与H₂O剧烈反应，在空气中易自燃；②粗SiHCl₃（沸点：33.0℃）中含有少量SiCl₄（沸点：57.6℃）和HCl（沸点：-84.7℃）
回答相关问题：
Ⅰ.制备高纯硅的主要工艺流程如图4-4-2所示。
石英砂$\xrightarrow[高温]{①木炭、硅铁}$粗硅$\xrightarrow[300℃]{②HCl}$SiHCl₃$\xrightarrow[③]{提纯}$SiHCl₃$\xrightarrow[1084℃]{④H₂}$高纯硅
图4-4-2
（1）流程①的化学方程式为________。
（2）流程③提纯SiHCl₃的操作名称是________。
（3）流程④的化学反应为置换反应，其化学方程式为________。

答案： （1）$2C + SiO_2 \xlongequal{高温} Si + 2CO \uparrow$
（2）分馏
（3）$SiHCl_3 + H_2 \xlongequal{1084℃} Si + 3HCl$

Ⅱ.流程④制备高纯硅的装置如图4-4-3所示（热源及夹持装置略去）。
（4）若要从下列玻璃仪器中选择部分来组装A处的气体发生装置，不需要的是________（填序号）；装置B的作用是________；将装置C中烧瓶加热至33.0℃左右的目的是________。
a.分液漏斗 b.锥形瓶 c.酒精灯 d.漏斗 e.导管
（5）为保证制备高纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，以及________和控制好反应温度。

答案： （4）cd；干燥氢气；使SiHCl₃汽化
（5）排尽装置中的空气

例162 下列说法中不正确的是（ ）
A.二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能跟任何酸反应
B.石英坩埚不能用于熔化烧碱，可改为铁坩埚
C.SiO₂不能跟水反应生成硅酸
D.SiO₂是制造光导纤维的原料

答案： A
解析：SiO₂能与氢氟酸反应（$SiO_2 + 4HF = SiF_4 \uparrow + 2H_2O$），A错误；石英坩埚主要成分为SiO₂，能与NaOH反应，铁坩埚不与NaOH反应，B正确；SiO₂不溶于水且不与水反应，C正确；SiO₂是光导纤维的主要原料，D正确。

例163 能证明硅酸酸性弱于碳酸酸性的实验事实是（ ）
A.CO₂是气体，SiO₂是固体
B.高温下SiO₂与碳酸盐反应生成CO₂
C.CO₂溶于水形成碳酸，SiO₂难溶于水
D.CO₂通入Na₂SiO₃溶液中析出硅酸沉淀

答案： D
解析：根据“较强酸制较弱酸”原理，CO₂与Na₂SiO₃溶液反应生成硅酸沉淀（$Na_2SiO_3 + CO_2 + H_2O = H_2SiO_3 \downarrow + Na_2CO_3$），可证明碳酸酸性强于硅酸，D正确；物质状态、溶解性与酸性强弱无关，A、C错误；高温下反应（如$SiO_2 + Na_2CO_3 \xlongequal{高温} Na_2SiO_3 + CO_2 \uparrow$）是熵增驱动，不能说明酸性强弱，B错误。