Question

【題目】華為公司作為我國高新科技的代表，一直致力于核心技術(shù)的研發(fā)，其自主研制的“麒麟”芯片已達(dá)到世界領(lǐng)先水平，該芯片的主要材料為高純度的單質(zhì)硅。請回答以下與硅有關(guān)的問題:

（1）如圖是硅元素在元素周期表中的有關(guān)信息及其原子結(jié)構(gòu)示意圖。硅元素屬于_______（填“金屬”或“非金屬”）元素，硅（Si）原子的最外層上有___個電子，硅的相對原子質(zhì)量為________。硅（Si）原子與碳原子的最外層電子數(shù)相等，原子結(jié)構(gòu)相似。請根據(jù)二氧化碳的化學(xué)式，寫出硅的氧化物的化學(xué)式_______。

（2）工業(yè)上制粗硅原理:二氧化硅與碳單質(zhì)在高溫條件下生成單質(zhì)硅和一種可燃性氣體物質(zhì)，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: _____________________________。

（3）工業(yè)制取高純硅的部分反應(yīng)原理的微觀示意圖如下:

該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _____________________，反應(yīng)后硅元素化合價______（選填“升高”、“降低”或“不變”）

Answer 1

【答案】非金屬 4 28.09 SiO2 SiO2+2CSi+2CO SiCl4+2H2Si+4HCl 降低

【解析】

(1)硅是“石”旁，屬于非金屬，故填寫：非金屬；

由圖可知，硅原子的最外層上有4個電子，故填寫：4；

由圖可知，硅的相對原子質(zhì)量為28.09，故填寫：28.09；

硅原子與碳原子的最外層電子數(shù)相等，原子結(jié)構(gòu)相似，二氧化碳的化學(xué)式為CO2，因此，硅的氧化物的化學(xué)式為SiO2，故填寫：SiO2；

(2)二氧化硅與碳單質(zhì)在高溫條件下生成單質(zhì)硅和一氧化碳，故填寫：SiO2+2CSi+2CO；

(3)由圖可知，甲的化學(xué)式為SiCl4，乙的化學(xué)式為H2，丙的化學(xué)式為Si，根據(jù)質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的前后，原子個數(shù)和原子種類不變的原則可知，X的化學(xué)式為：HCl，故填寫：SiCl4+2H2Si+4HCl；

由化學(xué)方程式可得，反應(yīng)物四氯化硅中硅元素的化合價為+4，生成物硅中硅元素的化合價為0，反應(yīng)后硅元素化合價降低，故填寫：降低。