Question

10．石英砂主要成分是SiO₂，是制取高純硅的主要原料，高純硅又是制造計算機(jī)芯片的主要原料．制備過程涉及到如下反應(yīng)：
①SiO₂+C 3000℃Si（粗）+CO↑ ②Si（粗）+2Cl₂450～500℃SiCl₄ ③SiCl₄+2H₂高溫 Si（純）+4HCl
其生產(chǎn)過程示意圖如下：

請你自學(xué)上述資料后，回答下列問題
（1）由石英砂制得高純硅的反應(yīng)原理中，屬于化合反應(yīng)的是②填數(shù)字代號，下同），屬于置換反應(yīng)的是①③．
（2）粗硅提純必須在無氧的氛圍中進(jìn)行，除了考慮到硅易被氧化成二氧化硅外，還有一個原因是防止O₂進(jìn)去與H₂混合引起爆炸．
（3）生產(chǎn)過程示意圖中的物質(zhì)A用水吸收，可得副產(chǎn)品（一種常見的酸）的名稱是鹽酸．
（4）作為電器、電子、光纖等行業(yè)原料的石英砂純度要求高，需要對普通石英砂（含有少量的CaCO₃、Fe₂O₃）進(jìn)行提純，其中酸洗（用鹽酸）和高純水洗是兩個最重要的步驟．請寫出酸洗步驟中的一個反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O（或Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O）（任寫一個）；判斷高純水洗是否洗凈的方法是：取少量最后的洗滌液于試管中，向其中滴加AgNO₃溶液，若無白色沉淀現(xiàn)象，則表明殘留物已洗凈；否則，表明殘留物未洗凈．

Answer 1

分析 （1）化合反應(yīng)是兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)的化學(xué)變化；置換反應(yīng)是一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)生成一種單質(zhì)與一種化合的反應(yīng)；
（2）具可能燃性的氫氣與氧氣混合，點燃時可能產(chǎn)生爆炸；
（3）由此過程發(fā)生的反應(yīng)③可判斷生成氯化氫氣體，氯化氫極易溶于水而形成鹽酸；
（4）碳酸鈣、氧化鐵都可與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；溶液中的氯離子能與硝酸銀產(chǎn)生氯化銀白色沉淀，滴加硝酸銀檢驗高純水中是否含氯離子可判斷洗凈情況．

解答 解：（1）反應(yīng)②為兩種物質(zhì)生成一種物質(zhì)的化合反應(yīng)；反應(yīng)①③為單質(zhì)與化合物生成單質(zhì)與化合物的置換反應(yīng)；
故答案為：②；①③；
（2）反應(yīng)中使用氫氣，氫氣若與氧氣混合易引起爆炸，因此必須在無氧的氛圍中進(jìn)行；
故答案為：防止O₂進(jìn)去與H₂混合引起爆炸；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可判斷物質(zhì)A為HCl，溶于水可得到鹽酸溶液；
故答案為：鹽酸；
（4）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；向水洗后的溶液中滴加硝酸銀，如果出現(xiàn)白色沉淀說明溶液中含有氯離子，表明殘留物未洗凈，如果不出現(xiàn)沉淀說明溶液中不含氯離子，表明殘留物洗凈；
故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O（或Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O）；白色沉淀．

點評 對知識進(jìn)行遷移解決情形相似的新問題是本題的特點，體現(xiàn)出知識運(yùn)用與問題分析的能力．