Question

16．高純度的硅是信息產(chǎn)業(yè)的核心材料，沒有硅就沒有你喜歡的計算機，工業(yè)上粗硅提純生產(chǎn)流程如下：

（1）石英砂的主要成分是SiO₂，工業(yè)上制取粗硅的化學(xué)方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2R，R的化學(xué)式為CO；
（2）整個制備過程必須達無水無氧，在H₂還原SiHCl₃過程若混入O₂，可能引起爆炸，整個生產(chǎn)過程中可以循環(huán)利用的化合物是HCl．
（3）步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+SiHCl₃$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$Si+3HCl．
（4）硅能在O₂中燃燒生成SiO₂，并放出大量熱，科學(xué)家正研究將硅作為新能源．與化石能源相比較，硅燃燒沒有CO₂排放，因而有助于解決的環(huán)境問題是溫室效應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，進行解答；
（2）根據(jù)氫氣和氧氣的混合氣點燃可能發(fā)生爆炸，既是反應(yīng)物，也是生成物的可以循環(huán)使用進行分析；
（3）根據(jù)氫氣和SiHCl₃在高溫的條件生成硅和氯化氫進行分析；
（4）根據(jù)有CO₂是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要氣體，進行分析解答．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，由化學(xué)方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2R，R的化學(xué)式為：CO；
（2）氫氣和氧氣的混合氣點燃可能發(fā)生爆炸，既是反應(yīng)物，也是生成物的可以循環(huán)使用，所以整個生產(chǎn)過程中可以循環(huán)利用的化合物是HCl；
（3）氫氣和SiHCl₃在高溫的條件生成硅和氯化氫，化學(xué)方程式為：H₂+SiHCl₃$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$Si+3HCl；
（4）根據(jù)有CO₂是產(chǎn)生溫室效應(yīng)的主要氣體，可推斷硅燃燒沒有CO₂排放，因而有助于解決的環(huán)境問題是：溫室效應(yīng)．
故答案為：（1）CO；
（2）爆炸，HCl；
（3）H₂+SiHCl₃$\frac{\underline{\;1084℃\;}}{\;}$Si+3HCl；
（4）溫室效應(yīng)．

點評 本題考查學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的理解與掌握，并能在解題中靈活應(yīng)用的能力．