Question

CCTV对“南澳一号”沉船的考古进行了两个小时的现场直播，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料——高岭土[Al₂Si₂O₅(OH)_x]，可掺进瓷石制胎，青花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi₃O₈)，在1 300℃左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。

（1）下列说法正确的是　　　　。

A．高岭土分子中x=2

B．钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液

C．烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化

D．青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品

（2）在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO₂制造的光纤。如图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。

①洗涤石英砂的目的是                                              

　                                                               。

②二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是                        

　                                                               。

③工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。下列说法正确的是　　　　。

A．制造粗硅时的反应为2SiO₂+5CSi+SiC+4CO↑

B．在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的

C．纯净的SiO₂只能用于制造光导纤维

（3）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl₃)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，其生产过程示意图如下：

①写出由纯SiHCl₃制备高纯硅的化学反应方程式                        

　                                                               。

②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式                              

　                                                                ；

H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是

　                                                                。

Answer

（1）C、D

（2）①除去石英砂中的NaCl杂质

②SiO2+2OH-====Si+H2O

③A

（3）①SiHCl3+H2Si+3HCl

②SiHCl3+3H2O====H2SiO3↓+3HCl↑+H2↑

氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3

【解析】

试题分析：（1）选项A，根据化合价代数和等于零的原则，可得：2×(+3)+2×(+4)+5×(-2)+x×(-1)=0，解得x=4；选项B，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液；选项C，根据水泥制造过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化；选项D，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点，是硅酸盐产品。（2）①石英砂中含有易溶于水的NaCl杂质，洗涤石英砂可使NaCl与SiO2分离。②SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O，据此可写出相应的离子方程式。③选项A，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1，根据原子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO2+5CSi+SiC+4CO↑；选项B，因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中，无法实现二者的分离；选项C，纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等。（3）①根据原子守恒即质量守恒可以写出SiHCl3与H2反应的化学方程式。②SiHCl3和H2O剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，分析它们化合价的变化可知，Cl的化合价未发生变化，因此另一种元素即氢元素的化合价必定降低，即另一种物质是H2。

考点：含硅矿物与信息材料