Question

【題目】硅是太陽能電池和電腦芯片不可缺少的材料．利用石英砂（主要成分為二氧化硅）生產高純硅的流程圖如圖（整個制備過程必須達到無水、無氧氣）．請回答：

（1）二氧化硅中硅元素的化合價是 ．
（2）該流程中無氧氣的原因可能是 ．
（3）以上流程中，可循環(huán)使用的物質是 ．

Answer 1

【答案】
（1）+4
（2）防止氫氣與氧氣混合高溫時發(fā)生爆炸，同時防止硅被氧化
（3）HCl
【解析】解：（1）氧元素顯﹣2價，設硅元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，可得：x+（﹣2）×2=0，則x=+4價．（2）由生產高純硅的流程圖，過程中使用了氫氣，氫氣具有可燃性，與氧氣混合在加熱時易發(fā)生爆炸，且硅在高溫條件下能與氧氣反應生成二氧化硅，故該流程中無氧氣的原因可能是防止發(fā)生爆炸，防止硅被氧化．（3）氫氣與SiHCl3反應生成高純硅和M（由質量守恒定律，反應前后元素種類不變，則該物質為氯化氫），既是反應物，也是生成物的物質可以循環(huán)使用，則生產過程中可循環(huán)使用的物質是HCl．
所以答案是：（1）+4；（2）防止氫氣與氧氣混合高溫時發(fā)生爆炸，同時防止硅被氧化；（3）HCl．