第三单元　含硅矿物与信息材料第二课时教学实录

第三单元

含硅矿物与信息材料

[学习目标定位] 1.知道硅在自然界的存在形式和硅酸盐产品的重要应用，会用氧化物的形式表示复杂硅酸盐的组成。2.知道硅及其重要化合物二氧化硅的性质及其应用。

一、硅酸盐与硅酸盐产品

1．硅酸盐的概念

由硅、氧和金属组成的化合物的总称。

2．硅酸盐组成的表示

通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成。例如：硅酸钠(Na2SiO3)：Na2O·SiO2；

长石(KAlSi3O8)：K2O·Al2O3·6SiO2。

3．最简单的硅酸盐——Na2SiO3

硅酸钠是一种白色固体，能溶于水，其水溶液俗称水玻璃。用Na2SiO3溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现它具有阻燃的功能，因此可作防火剂。

按要求完成下列实验：

(1)在盛有饱和硅酸钠溶液的试管中，滴加2～3滴酚酞溶液，观察到的现象是溶液变为红色；再滴加稀盐酸，观察到的现象是溶液由红色变为无色，有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl。

(2)若将少量二氧化碳通入饱和硅酸钠溶液中，观察到的现象是有白色胶状沉淀生成，反应的化学方程式是Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。

4．三种常见的硅酸盐产品

硅酸盐产品

原料

主要设备

主要成分

硅酸二钙

2CaO·SiO2、

水泥

石灰石、黏土

水泥回转窑

硅酸三钙

3CaO·SiO2、

铝酸三钙

3CaO·Al2O3

玻璃

陶瓷

1.用氧化物的形式表示硅酸盐组成的方法

1 纯碱、石灰石、石英

黏土

玻璃熔炉

普通玻璃Na2O·CaO·6SiO2

Al2O3·2SiO2·2H2O

(1)将硅酸盐中所有元素都写成氧化物(二氧化硅和氧化物组合)。氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。

(2)氧化物之间以“·”隔开。

(3)在氧化物前面按化学式中的比例添加数字。

(4)书写原则：硅酸盐中各元素化合价及原子个数比保持不变。

2．硅酸钠及硅酸

(1)硅酸钠：化学性质相对稳定，不易腐蚀，不能燃烧，热稳定性强，其水溶液呈碱性，能与酸反应，其离子方程式为SiO3＋2H===H2SiO3↓。

(2)硅酸是难溶于水的弱酸，其酸性比碳酸弱。硅酸不能使紫色石蕊溶液变红色。

△①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3=====H2O＋SiO2。

②硅酸能与强碱溶液反应：2NaOH＋H2SiO3===Na2SiO3＋2H2O。

提醒

硅酸盐氧化物形式只表示硅酸盐的组成而不表示结构，不能认为硅酸盐是由氧化物混合而成的。

3．工业上制普通玻璃的主要反应

高温Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑

高温CaCO3＋SiO2=====CaSiO3＋CO2↑

2－＋

1．《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆”“色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为＋2价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是(

) A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2

B．性质稳定，不易脱色

C．易溶解于强酸和强碱

D．x等于6 答案

C 解析

“硅酸铜钡”能稳定存在说明其性质稳定，不易脱色，不易与酸、碱反应。“硅酸铜钡”中Ba为＋2价，Cu为＋2价，Si为＋4价，则x＝6，用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2，A、B、D均正确。

2．下列关于硅酸盐产品的说法正确的是(

) A．玻璃、水泥属于硅酸盐产品，陶瓷不属于硅酸盐产品

B．普通玻璃的组成可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2

C．生产水泥的主要原料是纯碱、石灰石和石英

2

D．生产玻璃的主要原料是黏土、石灰石

答案

B 解析

陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品；普通玻璃的组成不仅可用Na2O·CaO·6SiO2表示，还可表示为Na2SiO3·CaSiO3·4SiO2；生产水泥的主要原料是黏土、石灰石；生产玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英。

二、二氧化硅与信息材料

1．二氧化硅

(1)存在：沙子、石英、水晶、硅藻土等都是天然存在的二氧化硅。

(2)物理性质：熔、沸点高，硬度大，不溶于水。

(3)化学性质：

①酸性氧化物的通性：

与NaOH溶液反应：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O；

高温与碱性氧化物(CaO)反应：CaO＋SiO2=====CaSiO3。

②特性：与氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

(4)用途：制作光学镜片、石英坩埚，还可用于制作光导纤维。

2．硅

(1)物理性质：晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体，根据其结构分析可知，晶体硅熔点高、硬度大、有脆性。晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

(2)化学性质：硅原子最外层有4个电子，得失电子都较难，化学性质不活泼。常温下，除与F2、HF和强碱溶液反应外，硅不与其他物质(如强酸和强氧化剂)反应。加热时，硅能与O2、Cl2、C发生化合反应。

(3)硅的工业制法

高温①粗制：制备原理：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑(隔绝空气条件下进行，C过量)。氧化剂：SiO2，还原剂：C。

②精制：将粗硅(含杂质较多)与Cl2在高温下反应生成SiCl4。SiCl4经提纯后再用H2还原，高温高温即得高纯硅，有关反应的化学方程式为Si＋2Cl2=====SiCl4，SiCl4＋2H2=====Si＋4HCl。

二氧化硅的性质

3

1．碳与硅、二氧化硅与二氧化碳性质差别较大的原因是结构不同。

2．SiO2是酸性氧化物，但它不溶于水，不与水反应，也不与酸(氢氟酸除外)反应。OH2－HSiO2―→H2SiO3需间接实现，如SiO2――→SiO3――→H2SiO3。

或CO2－＋3．SiO2晶体中不存在SiO2分子，SiO2表示二氧化硅中Si原子和O原子个数比为1∶2的化学式。

4．可以用玻璃瓶盛放碱液但不能用玻璃塞。原因是玻璃中含有SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，使瓶口与瓶塞黏在一起而难以开启。

5．Si、SiO2的转化关系

3．关于二氧化硅，下列叙述正确的是________(填序号)。

①化学性质不活泼，熔融氢氧化钠固体可用石英坩埚

②是酸性氧化物，溶于水显酸性，不溶于任何酸

③物理性质与CO2相似

④SiO2晶体是由SiO2分子直接组成的

⑤水晶、石英、沙子、玛瑙、光导纤维的主要成分均是SiO2

⑥光导纤维在强碱性条件下易发生“断路”

答案

⑤⑥

解析

SiO2晶体是由原子构成的空间网状结构，化学性质稳定，SiO2与NaOH发生反应，熔融NaOH固体不能用石英坩埚，①不正确；SiO2属于酸性氧化物，与H2O不反应，但能与HF反应，②不正确；SiO2与CO2结构不同，物理性质差别很大，③不正确；SiO2晶体是由Si、O原子构成的，不含SiO2分子，④不正确；⑤正确；光导纤维主要成分为SiO2，SiO2与碱反应，因此易发生“断路”，⑥正确。

4．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：

①焦炭②干燥HCl③过量H2二氧化硅――→粗硅――→SiHCl―→纯硅

3―高温300 ℃1 000 ℃关于上述反应的分析不正确的是(

) A．3个反应都是置换反应

B．高温下，焦炭与氢气的还原性均强于硅

C．任一反应中，每消耗或生成28 g硅，均转移4 mol电子

D．提纯SiHCl3采用的方法是分液

4

答案

D 解析

高温下焦炭能将SiO2还原为Si，H2能将SiHCl3还原为Si，B项正确；硅在化合物中显＋4价，消耗或生成1 mol Si，则转移4 mol 电子，C项正确；SiHCl3中含有少量的SiCl4(和HCl)，它们的沸点有明显差异，用蒸馏(或分馏)的方法提纯，D项不正确。

1．硅酸：一种不溶于水的酸，不能由SiO2与H2O反应制得。

2．SiO2与硅两种物质的重要用途：SiO2是光导纤维的主要成分；硅是半导体材料。

3．熟记三个化学方程式

(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O；

(2)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；

(3)Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。

1．华裔科学家高锟因在“光学通信领域光在光导纤维中传输”的研究方面所取得的开创性成就获得了诺贝尔物理学奖。光导纤维的主要成分是(

) A．Si B．SiO2 C．Na2SiO3 D．SiCl4

答案

B 解析

光导纤维的主要成分为SiO2。

2．下列说法正确的是(

) A．二氧化硅是酸性氧化物，它可以跟碱反应，但不能与任何酸反应

B．二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成

C．硅酸的酸性比碳酸的酸性强，且硅酸不溶于水

D．CO2与SiO2均具有氧化性，可作氧化剂

答案

D 解析

SiO2可以跟氢氟酸反应，反应的化学方程式为SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，所以A不正确；二氧化硅中不存在SiO2分子，所以B不正确；硅酸的酸性比碳酸弱，且不溶于水，所以C不正确。

3．下列关于玻璃的叙述正确的是(

) A．制普通玻璃的原料主要是纯碱和石英

B．普通玻璃的主要成分不是二氧化硅

C．玻璃是几种成分熔化在一起的晶体，有固定的熔点

D．过量的泥沙、纯碱和石灰石熔融后生成玻璃

答案

D

5

解析

普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，是一种混合物，没有固定的熔点。

4．下列溶液中①碳酸钠溶液、②氢氟酸、③氢氧化钠溶液、④氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中但不能用磨口玻璃塞的是(

) A．①③ B．②④ C．②③ D．①④

答案

A 解析

①③项中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO2反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启；氢氟酸能腐蚀玻璃，不能用玻璃试剂瓶盛放。

5．下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是(

)

A．SiO2属于两性氧化物

B．酸性：H2SiO3＞H2CO3

C．硅胶吸水后可重复再生

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

答案

C 解析

SiO2是酸性氧化物；酸性：H2CO3＞H2SiO3；图中有的转化反应不是氧化还原反应，如SiO2与NaOH溶液的反应。

6．由石英制取硅胶，经历以下三步，试写出每步反应的化学方程式(是离子反应的，写出离子方程式)。

(1)用NaOH(aq)溶解石英：__________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)过滤，向滤液中加入盐酸，至沉淀不再产生：______________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)微热，浓缩硅酸溶液，加热蒸干溶液，并使固体完全分解：_______________________。

写出硅胶的一种用途：____________________________。

答案

(1)2OH＋SiO2===SiO3＋H2O (2)SiO3＋2H===H2SiO3↓

△(3)H2SiO3=====H2O＋SiO2

干燥剂(或“催化剂载体”)

解析

(1)石英的主要成分是酸性氧化物SiO2，与碱反应生成盐和水：2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O。(2)过滤，除去石英中的杂质，得滤液为Na2SiO3(aq)，硅酸是弱酸，Na2SiO3与盐酸

6 2－＋－2－

发生复分解反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。(3)微热，H2SiO3(aq)浓缩，H2SiO3聚△合为胶体，加热硅酸溶胶脱水，生成多孔硅胶：H2SiO3=====H2O＋SiO2。硅胶的制备过程：

＋NaOH＋HCl△石英(SiO2)――→Na2SiO3――→H2SiO3――→硅胶。硅胶的主要用途有两种：作干燥剂、作催化剂的载体。

[基础过关] 题组一

硅酸盐及其产品

1．材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是 (

) 选项

A B C D 答案

A 解析

刚玉的成分是Al2O3，金刚石的成分是C，A错误；大理石、石灰石的成分是CaCO3；普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融而得的硅酸盐，普通水泥是以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏而得到的硅酸盐；石英晶体是结晶的二氧化硅，具有不同的晶型和色彩。

2．在制玻璃、制水泥两种工业生产中都需要原料(

) A．纯碱 C．石英 答案

B 解析

这是一道硅酸盐工业中理论联系实际的试题。解答本题时应熟悉生产玻璃、水泥产品的原料情况。制玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英；制水泥的原料是石灰石、黏土等。相互对比后可知B项为正确答案。

3．下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是(

) A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀

B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料

C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧

D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质

答案

D B．石灰石 D．黏土

材料

刚玉、金刚石

大理石、石灰石

普通水泥、普通玻璃

沙子、石英

主要化学成分

三氧化二铝

碳酸钙

硅酸盐

二氧化硅

7

解析

水玻璃的化学性质稳定，但在空气中易与二氧化碳反应生成硅酸。

4．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是(

) A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2O 1B．镁橄榄石(Mg2SiO4)表示为MgO·SiO2

2C．钾云母(K2Al6Si6H4O24)表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2

D．滑石(Mg3Si4H2O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O 答案

D 解析

根据硅酸盐改写氧化物的要求可以判断，A中Al2O3和CaO的排列顺序有误；B中化学1计量数出现了；C中正确的写法应为K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O；D的写法完全符合要求。

2题组二

SiO2的性质及用途

5．素有“水晶之乡”美称的江苏省东海县盛产高纯水晶。现存于国家地质博物馆的水晶大王就出自东海县。水晶的主要成分是SiO2。下列关于SiO2的叙述中不正确的是(

) ①在固态和液态时，导电性能都很弱

②能跟强碱反应，但不能与水反应

③硅与碳原子的最外层上都是4个电子，故SiO2的物理性质与CO2类似

④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物

A．②③

C．②④

答案

B 解析

SiO2虽是酸性氧化物，但与CO2在物理性质上有较大的差异。

6．下列说法中正确的是(

) B．③④

D．④

A．浓硫酸可刻蚀石英艺术品

B．硅胶可作袋装食品的干燥剂

C．SiO2既能与KOH溶液反应又能与浓盐酸反应

D．如右图，若①②③中分别盛有浓硝酸、Na2CO3、Na2SiO3溶液，则可得出结论：酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸

答案

B 解析

二氧化硅只与氢氟酸反应而不与浓H2SO4、浓盐酸反应，A、C两项错；硅胶多孔、吸附水分能力强，用作袋装食品的干燥剂；由于浓HNO3易挥发，所以③中的白色沉淀可能是

8

挥发出的HNO3与Na2SiO3溶液反应所致，不能得出相关的酸性强弱的结论。

7．将过量的CO2分别通入：①CaCl2溶液、②浓Na2SiO3溶液、③Ca(OH)2溶液、④饱和Na2CO3溶液，最终溶液中有白色沉淀析出的是(

) A．①②③④

C．①②③

答案

B 解析

CO2溶于水：CO2＋H2OH2CO3，H2CO3的酸性比盐酸弱，而比硅酸强。根据酸与盐反B．②④

D．②③

应的规律，CO2通入CaCl2溶液无明显现象；过量的CO2通入浓 Na2SiO3溶液中有白色沉淀H2SiO3生成；CO2通入Ca(OH)2溶液至过量，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，最终生成Ca(HCO3)2而无沉淀；过量CO2通入饱和Na2CO3溶液中：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓，生成的 NaHCO3溶解度比Na2CO3溶解度小而结晶析出，故选B。

8．将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后得到的固体物质是(

) A．Na2SiO3 C．Na2CO3、SiO2 答案

A 解析

将足量的CO2气体通入水玻璃中，发生反应：2CO2＋Na2SiO3＋2H2O===H2SiO3↓＋高温高温2NaHCO3。加热蒸干，高温灼烧时发生反应：H2SiO3=====H2O＋SiO2；2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑高温＋H2O；SiO2＋Na2CO3=====Na2SiO3＋CO2↑。由上述关系可知，最后所得固体物质是Na2SiO3。

题组三

硅的制备及用途

9．晶体硅与金刚石的结构相似。常温下硅的化学性质稳定。下列关于硅的叙述正确的是(

) A．硅元素在自然界中主要以单质的形式存在

B．硅是一种重要的半导体材料

C．Si即使在高温下也难与O2等反应

D．Si与所有的酸都不反应

答案

B 高温解析

Si化学性质不活泼，但能与O2在高温下反应：Si＋O2=====SiO2，也可与HF反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；Si是一种亲氧元素，主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。

10．制备硅单质时，先从氧化物提取得到粗硅，再提纯为纯硅，主要化学反应如下：

高温①SiO2＋2C=====Si(粗)＋2CO 高温②Si(粗)＋2Cl2=====SiCl4

B．Na2CO3、Na2SiO3

D．SiO2

9

高温③SiCl4＋2H2=====Si(纯)＋4HCl 对上述三个反应的叙述正确的是(

) A．反应①中C是还原剂，发生还原反应

B．反应②既是化合反应，又是氧化还原反应，硅元素被还原

C．若有2.8 g Si反应或生成，三个反应转移的电子数均为0.4NA

D．工业上在高温条件下分解水获得氢气应用于反应③

答案

C 解析

反应中有1 mol Si参加，则转移4 mol 电子。

[能力提升] 11．下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：

混合物

除杂试剂

分离方法

答案

混合物

除杂试剂

分离方法

解析

SiO2(CaCO3)：可利用SiO2不溶于盐酸而CaCO3溶于盐酸除去；CO2(SO2)：可通入饱和NaHCO3溶液；NaHCO3(Na2SiO3)：通入足量CO2气体；SiO2(NaCl)：溶于水过滤。

12．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如下图所示的实验装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：

SiO2(CaCO3) 盐酸

过滤

CO2(SO2) 饱和NaHCO3溶液

洗气

NaHCO3(Na2SiO3) 通入足量CO2

过滤

SiO2(NaCl) 水

过滤

SiO2(CaCO3)

CO2(SO2)

NaHCO3(Na2SiO3)

SiO2(NaCl)

(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为________。

(2)装置B所盛的试剂是______________________________________________________，

其作用是___________________________________________________。

(3)装置C所盛试剂是____________________________________________________，

C中反应的离子方程式是______________________________________________________

10

________________________________________________________________________。

(4)由此得到的结论是酸性________>________＞________。

答案

(1)盐酸

(2)饱和NaHCO3溶液

吸收HCl气体

(3)Na2SiO3溶液

SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO3(或SiO3＋2CO2＋2H2O===2HCO3＋H2SiO3↓)

(4)HCl H2CO3

H2SiO3

解析

根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3；根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性：HCl强于H2CO3；然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故选用饱和NaHCO3溶液。

13．已知A是一种装饰品的主要成分，根据下图转化关系，回答下列问题：

2－2－2－－

(1)A的用途____________(任写一种)，B是________(填化学式，下同)，D是________。

(2)写出下列反应的化学方程式：

①________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

(3)写出下列反应的离子方程式：

③________________________________________________________________________；

⑤________________________________________________________________________。

答案

(1)制光导纤维(答案合理即可) Na2SiO3

H2SiO3

高温(2)Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2

△H2SiO3=====H2O＋SiO2

(3)SiO2＋2OH===SiO3＋H2O SiO3＋2H===H2SiO3

解析

由A是一种装饰品的主要成分，高温下能与纯碱反应知，A是SiO2。SiO2与纯碱在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，Na2SiO3与CO2在水中可反应生成H2SiO3，而H2SiO3受热分解又可生成SiO2，所以A是SiO2，B是Na2SiO3，D是H2SiO3。

14．硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中应用广泛。回答下列问题：

11 2－＋－2－

(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时，得到一种“金属”。这种“金属”可能是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中，生产普通玻璃的主要原料有________________________________________________________________________。

(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线，其中一种工艺流程及主要反应如下所示：

电弧炉

发生的主要反应

1 600～1 800 ℃SiO2＋2C=====Si＋2CO↑

流化床反应器

250～300 ℃Si＋3HCl=====SiHCl3＋H2

1 100～1 200 ℃SiHCl3＋H2=====Si＋3HCl ①用石英和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。

物质

沸点/℃

物质

沸点/℃

答案

(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁) (2)石英、纯碱和石灰石

高温(3)①SiO2＋3C=====SiC＋2CO↑

②蒸馏(或精馏) 高温解析

(1)石英的主要成分为SiO2，其可与木炭在高温条件下发生反应：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，生成的Si与未反应的C会混入铁中形成合金。

(2)普通玻璃的一般组成为Na2O·CaO·6SiO2，是将石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融制得的。(3)①SiO2与C在高温条件下生成SiC的同时，另一生成物应为CO，而非CO2，

12 还原炉

Si 2 355 SiH3Cl －30.4 SiCl4

57.6 HCl －84.9 SiHCl3

31.8 SiH4

－111.9 SiH2Cl2

8.2

因为在高温条件下CO2会与C反应生成CO；②根据题给信息和表格中物质的沸点数据，流化床反应的温度为250～300 ℃，生成物经沉降、冷凝后得到混合物，因它们的沸点差距较大，可通过蒸馏的方法进行提纯。

13