高中 | 单质硅 题目答案及解析

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必修一

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅

单质硅

工业制备高纯硅的主要过程如下:

石英砂$\rm \overset{焦炭}{\underset{1800\sim 2000\;\rm ^\circ\rm C}{\rightarrow}}$粗硅$\rm \overset{\text{HCl}}{\underset{300\;\rm ^\circ\rm C}{\rightarrow}}\text{SiHCl}_{3}\overset{\text{H}_{2}}{\underset{1100\;\rm ^\circ\rm C}{\rightarrow}}$高纯硅

下列说法错误的是$\rm (\qquad)$

["

制备粗硅的反应方程式为$\\rm \\text{SiO}_{2} + 2\\text{C}\\begin{array}{c} \\underline{\\underline{高温}} \\\\{} \\end{array}\\text{Si} + 2\\text{CO} \\uparrow$

","

$\\rm 1\\;\\rm mol\\;\\rm Si$$\\rm Si-Si$键的数目约为$\\rm 4 \\times  6.02 \\times  10^{23}$

","

原料气$\\rm HCl$$\\rm H_{2}$应充分去除水和氧气

","

二氧化硅可用作光导纤维

"]
[["B"]]

由题给流程可知,石英砂高温条件下与焦炭反应制得粗硅,粗硅与氯化氢共热反应制得三氯硅烷,三氯硅烷高温条件下与氢气反应制得高纯硅。

$\rm A$.由分析可知,制备粗硅的反应为石英砂高温条件下与焦炭反应生成硅和一氧化碳,反应的方程式为$\rm \text{SiO}_{\text{2}}\text{+2C}\begin{array}{c} \underline{\underline{高温}} \\{} \end{array}\text{Si+2CO} \uparrow$$\rm A$正确;

$\rm B$.晶体硅中每个硅原子与$\rm 4$个硅原子形成$\rm 4$个硅硅键,则每个硅原子形成硅硅键的数目为$\rm 4\times \dfrac{1}{2}\rm =2$,则$\rm 1\;\rm mol$单晶硅中含有硅硅键的数目为$\rm 2\times 6.02\times 10^{23}$$\rm B$错误;

$\rm C$.氯化氢易溶于水转化为盐酸影响氯化氢与粗硅的反应,三氯硅烷和氢气在高温下易与氧气反应发生爆炸,所以使用原料气氯化氢和氢气时应充分去除水和氧气,$\rm C$正确;

$\rm D$.二氧化硅具有良好的透光性,用作光导纤维,$\rm D$正确;

答案选$\rm B$

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