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第 09 讲 无机非金属材料
1．广东作为中国南大门，保存着不少国宝级文物。下列国宝级文物主要由陶瓷制成的是
A．元青花人物图玉壶春瓶 B．南宋鎏金腰带
C．清象牙雕空雕八仙福寿提梁盒 D．北宋木雕罗汉像
【答案】A
【解析】元青花人物图玉壶春瓶属于青花瓷，由陶瓷制成；故A符合题意；南宋鎏金腰带与金属有关；故
B不符合题意；清象牙雕空雕八仙福寿提梁盒与象牙有关；故C不符合题意；北宋木雕罗汉像与木材有
关；故D不符合题意；故选A。
2．中华文明源远流长，下列文物属于无机非金属材料的是
A．老青铜错金马 B．青铜链子壶 C．双龙头实心铜印章 D．越窑刻花龙抬头倒流壶
【答案】D
【解析】老青铜错金马、青铜链子壶、双龙头实心铜印章属于金属制品，越窑刻花龙抬头倒流壶属于陶瓷
制品；答案选D。
3．陶瓷版“冰墩墩”和“雪容融”均产自中国陶瓷之乡——福建德化县。德化陶瓷早在宋元时期就是
“海上丝绸之路”的重要出口商品。下列说法不正确的是A．陶瓷、玻璃和水泥均属于传统无机非金属材料
B．陶瓷版“冰墩墩”上黑色涂料的主要成分为Fe O
2 3
C．高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能
D．陶瓷是以粘土及天然矿物岩为原料，经加工烧制而成
【答案】B
【解析】水泥、玻璃和水泥均属于传统无机非金属材料，A正确；Fe O 是红色物质，而陶瓷版“冰墩墩”
2 3
上黑色涂料，不是氧化铁，B错误；高温结构陶瓷具有耐高温、耐氧化、耐磨蚀等优良性能，属于新型无
机非金属材料，C正确；陶瓷是以黏土及天然矿物岩为原料，经加工烧制发生复杂的化学反应而成的，D
正确；
故答案为B。
4．航天科技的发展与化学密切相关。2013年12月15日，“玉兔号”成为我国登陆月球的第一辆月球
车。2022年11月29日，神舟十五号载人飞船成功发射，首次实现6名航天员太空会师。中国航天科技集
团计划2023年安排60余次宇航发射任务。
下列说法中错误的是
A．碳化硅 可用作宇宙飞船的耐热材料
B．肼 可作火箭燃料，可用 作氧化剂
C．二氧化硅可用作航天器太阳能电池板的材料
D．电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源
【答案】C
【解析】碳化硅为共价晶体，有非常高的熔沸点，是耐高温的好材料，故A正确；在火箭发射时，肼
和 剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热，故B正确；硅是半导体材料，可用作航天器太
阳能电池板的材料，故C错误；电解水产生氧气是宇航员供氧的主要来源，故D正确；故选C。
5．下列有关硅及其化合物的说法不正确的是
A．因为高温时SiO 与NaCO 反应放出CO，所以HSiO 酸性比HCO 强
2 2 3 2 2 3 2 3B．SiO 晶体是由Si与O按照1∶2的比例形成的立体网状结构， 硅氧四面体不仅存在于SiO 晶体中，而且
2 2
存在于硅酸盐矿石中
C．水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯的主要成分为SiO
2
D．青花瓷胎体的原料为高岭土[AlSi O(OH) ]，若以氧化物形式可表示为：Al O·2SiO·2H O
2 2 5 4 2 3 2 2
【答案】A
【解析】常温下，硅酸钠与二氧化碳反应生成硅酸，所以硅酸的酸性比碳酸弱，A错误；SiO 晶体是由Si
2
与O按照1∶2的比例形成的空间立体网状结构， 硅氧四面体不仅存在于SiO 晶体中，而且存在于硅酸盐矿
2
石中，B正确；水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯制品的主要成分为SiO，C正确；硅酸盐制品可以改写为
2
氧化物的形式，活泼金属氧化物写在前，即[AlSi O(OH) ]以氧化物形式可表示为Al O·2SiO·2H O，D正
2 2 5 4 2 3 2 2
确； 故选A。
6．沙子的主要成分是SiO，SiO 属于酸性氧化物，部分性质与CO、SO 类似。下列关于SiO 性质的预测
2 2 2 2 2
错误的是
A．SiO 能与氢氧化钠溶液反应生成NaSiO 和HO
2 2 3 2
B．SiO 高温下能与CaO反应生成CaSiO
2 3
C．SiO 能与水反应生成硅酸
2
D．SiO 可以用作建筑材料
2
【答案】C
【解析】SiO 是酸性氧化物，SiO 能与氢氧化钠溶液反应生成NaSiO 和HO，故A正确；SiO 是酸性氧
2 2 2 3 2 2
化物，SiO 高温下能与CaO反应生成CaSiO ，故B正确；SiO 不能与水反应生成硅酸，故C错误；在建筑
2 3 2
领域中，SiO 可以用于制造混凝土、砖块、石膏板等建筑材料，故D正确；故选C。
2
7．化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是
选项 现象或事实 解释
A 用氢氟酸刻蚀玻璃 二氧化硅是碱性氧化物
豆科植物的根瘤菌将氮气转化成
B 这是一个自然固氮的过程
氨
过氧化钠可作呼吸面具中氧气来
C 过氧化钠能氧化二氧化碳
源
D 用硅制光导纤维 硅是良好的半导体材料
【答案】B
【解析】SiO 与HF发生反应：SiO＋4HF=SiF↑＋2HO，SiF 不属于盐，即SiO 不属于碱性氧化物，故A
2 2 4 2 4 2
错误；豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨，为生物固氮，属于自然固氮，故B正确；过氧化钠与CO 发生
22NaO＋2CO=2Na CO＋O，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，CO 中元素的化合价没有发生变化，故C
2 2 2 2 3 2 2
错误；晶体硅是良好的半导体材料，用于制作光导纤维的是二氧化硅，故D错误；故选B。
8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】S和氧气反应生成二氧化硫，故S→SO 不能实现，故A错误；铁和水高温生成四氧化三铁，四氧
3
化三铁和铝反应生成铁单质， 可以实现，故B正确；铝和氢氧化钠溶液反应生
成偏铝酸钠，故不能实现，故C错误；二氧化硅难溶于水，故SiO HSiO 不能实现，故D错误；
2 2 3
故选B。
9．化学是研究物质及其变化的科学。通常条件下，下列各组物质按右图所示转化关系每一步都能一步实
现的是
选
甲 乙 丙 丁
项
A
B Si
C NO
D Cu CuO
【答案】D
【解析】氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁不能一步反应生成氧化铁，氧化铁也不能一步反应生成
氢氧化铁，选项A不符合；硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠，硅酸钠不能一步反应生成二氧化硅，选项
B不符合；NO不能一步反应生成硝酸，浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，二氧化氮不能一步反应生成氨气，选项C不符合；铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜与氯化钡反应生成
氯化铜，氯化铜与铁反应生成铜，铜与浓硫酸反应生成硫酸铜，硫酸铜与铁反应生成铜，转化关系每一步
都能一步实现，选项D符合；答案选D。
10．菱镁矿(主要成分为 ，还含有少量 、 )制备 的流程如图。下列说法正确的是
A．步骤(Ⅰ)得到的滤渣主要成分为 B．步骤(Ⅱ)发生的反应有2个
C．步骤(Ⅲ)操作可在蒸发皿中进行 D．滤液Y中加入足量氨水可得到白色沉淀
【答案】A
【分析】菱镁矿中加入盐酸，SiO 不与盐酸反应，则滤渣为SiO，滤液X中加入足量NaOH，生成氢氧化
2 2
镁沉淀和偏铝酸钠，滤液Y为偏铝酸钠，氢氧化镁灼烧生成氧化镁。
【解析】菱镁矿主要成分为 ，还含有少量 、 等，加入足量盐酸，过滤，滤渣是 ，A
正确；滤液X中含有的阳离子主要有 、 、 ，加入足量 溶液后，发生的反应至少有3
个，B错误；步骤(Ⅲ)灼烧在坩埚中进行，C错误；滤液Y主要成分为 ，加入足量氨水无法生成白
色沉淀，D错误；故选A。
11．在给定条件下，下列物质间转化不能实现的是
A．黄铁矿
B．石英砂 粗硅 高纯硅
C．
D．
【答案】C【解析】黄铁矿在氧气中煅烧制得二氧化硫，二氧化硫在五氧化二钒的催化作用下与氧气共热反应制得三
氧化硫，三氧化硫被98.3%的浓硫酸吸收制得硫酸，则在给定条件下物质间转化能实现，故A不符合题
意；
石英砂在高温条件下与焦炭反应制得粗硅，粗硅与氯化氢在加热条件下反应制得三氯硅烷，三氯硅烷高温
下与氢气反应制得高纯硅，则在给定条件下物质间转化能实现，故B不符合题意；偏铝酸钠溶液与足量的
盐酸反应制得氯化铝，不能制得氢氧化铝，则在给定条件下物质间转化不能实现，故C符合题意；催化剂
作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应制得一氧化氮，一氧化氮与氧气反应制得二氧化氮，二氧化氮与
水反应制得硝酸，则在给定条件下物质间转化能实现，故D不符合题意；故选C。
12．铁橄榄石 [Fe (SiO)]是嫦娥五号月壤的主要含铁矿物之一，我国科学家发现陨石撞击过程的高温高压
2 4
可引发铁橄榄石发生熔融产生 ， 发生反应形成 与 ，下列相关选项错误的是
A．铁橄榄石是一种硅酸盐，可改写为
B．该反应的方程式为：
C．铁橄榄石熔融产生自由移动的 属于化学变化
D．该研究证明了月壤中存在歧化成因的单质铁
【答案】C
【解析】铁橄榄石是一种硅酸盐，可改写为亚铁和硅的氧化物： ，A正确；高温高压可引发铁
橄榄石发生熔融产生 ， 发生歧化反应形成 与 ， ，B正确；铁橄榄
石熔融产生自由移动的 的过程为盐熔融电离的过程，不是化学变化，C错误； 发生反应生成 与
，故该研究证明了月壤中存在歧化成因的单质铁，D正确；故选C。
13．制造芯片用到高纯硅，用SiHCl (沸点：31.85℃，SiHCl 遇水会剧烈反应，易自燃)与过量H 在
3 3 2
1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法不正确的是A．整个实验的关键是控温、检查装置气密性和排尽装置中的空气
B．装置II、III中依次盛装的是浓HSO 、温度高于32℃的温水
2 4
C．实验时，先打开装有稀硫酸仪器的活塞，收集尾气验纯，再预热装置IV石英管
D．尾气处理可直接通入NaOH溶液中
【答案】D
【分析】由实验装置可知，I中Zn与稀硫酸反应生成氢气，II中浓硫酸干燥氢气，Ⅲ中气化的SiHCl 与过
3
量H 混合，Ⅳ中高温下反应硅，且SiHCl 遇水发生SiHCl +3H O═H SiO+H ↑+3HCl，以此来解答。
2 3 3 2 2 3 2
【解析】SiHCl 的沸点为31.85°C，且易自燃，因而整个实验的关键是控温、检查装置气密性和排尽装置中
3
的空气，故A正确；装置Ⅱ中浓HSO 可干燥氢气，Ⅲ中盛装温度高于32℃的温水，目的是使滴入烧瓶中
2 4
的SiHCl 气化，与氢气反应，故B正确；实验时应先打开装有稀硫酸仪器的活塞制取氢气，用氢气将装置
3
内的空气排出，收集尾气验纯，再预热装置Ⅳ石英管，防止氢气不纯加热易爆炸，故C正确；SiHCl 与氢
3
气在1100～1200°C反应制备高纯硅，因而处理尾气时，因该在通入NaOH溶液前加上防倒吸装置，故D
错误；故选D。
14．以叶蛇纹石[主要成分是 ，含少量Fe O、FeO、Al O 等]为原料提取高纯硅的流程
2 3 2 3
如下：
叶蛇纹石 SiO 粗硅 SiHCl 高纯硅
2 3
下列说法错误的是
A．反应2的副产物可作燃料
B．反应3和反应4的副产物可循环利用
C．反应1、2、3、4都是氧化还原反应
D．上述流程中反应3和反应4不可在同一容器中进行
【答案】C
【解析】反应2是二氧化硅和碳在高温下反应生成硅和一氧化碳，其副产物CO可作燃料，故A正确反应3是硅和HCl反应生成H 和SiHCl ，反应4是H 和SiHCl 反应生成Si和HCl，反应3的副产物是反应4的
2 3 2 3
原料，反应4的副产物是反应3的原料，因此反应3和反应4的副产物可循环利用，故B正确；叶蛇纹石
SiO 反应前后元素的化合价均未发生变化，因此反应1是非氧化还原反应，故C错误；硅的
2
熔点高，如果反应3和反应4在同一容器中进行，不能达到提纯目的，应通过温度不同，利用反应3除去
难溶性杂质(如SiO)，然后将三氯硅烷蒸馏出来，故D正确；答案选C。
2
15．黄铜矿主要成分是 ，还含有 ，以该黄铜矿为原料制备胆矾的流程如下：
下列说法正确的是
A．方案Ⅰ中，“浸取”时使用98%浓硫酸
B．滤渣Ⅱ中含 和S
C．可用氯水和KSCN溶液检验滤液Ⅰ和滤液Ⅱ中是否含
D．方案Ⅰ更符合环保要求
【答案】B
【分析】由题给流程可知，方案Ⅰ为黄铜矿在空气中煅烧得到含有氧化铜、氧化铁和二氧化硅固体的烧渣
和二氧化硫气体，烧渣中加入稀硫酸浸取，氧化铜、氧化铁溶于稀硫酸得到可溶性硫酸盐，二氧化硅不反
应，过滤得到滤渣Ⅰ和滤液Ⅰ；方案Ⅱ为向黄铜矿中加入硫酸铁溶液取， 与硫酸铁溶液反应转化为
硫酸亚铁、硫酸铜和硫，二氧化硅不与硫酸铁溶液反应，过滤得到滤渣Ⅱ和滤液Ⅱ；滤液Ⅰ和滤液Ⅱ混合
后，经氧化、除铁等操作得到胆矾。
【解析】98%浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在，溶液中氢离子浓度小，“浸取”效果差，则方案Ⅰ中，
“浸取”时不能用98%浓硫酸，故A错误；方案Ⅱ中“浸取”时发生的反应为，二氧化硅与硫酸铁溶液不反应，所以过滤得到的滤渣Ⅱ中
含 和S，故B正确；滤液Ⅰ、Ⅱ中均含有铁离子，不可用氯水和硫氰化钾溶液检验是否含亚铁离子，
可用铁氰化钾溶液检验，故C错误；方案Ⅰ在空气中“煅烧”时产生有毒的二氧化硫，会污染环境，不符
合环保要求，故D错误；故选B。
16．根据“玉兔二号”提供的一个暗绿色闪光的石块信息进行分析，发现石块主要由约 的斜长石(
)、 的辉石 ( 、 为单核离子， )和 的橄榄石( ， 为
、 )组成。下列关于上述“三石”的说法正确的是
A．既是硅酸盐材料，又是金属材料
B．斜长石( )不稳定易水解
C．若辉石中 、 为 时， 可能是
D．橄榄石的氧化物形式一定为
【答案】C
【解析】由化学式可知，斜长石、辉石、橄榄石的主要成分中都含硅元素，属于硅酸盐材料；金属材料是
指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称，主要包括纯金属或合金，则三石不属于
金属材料，故A错误；由化学式可知，斜长石是性质稳定、不易水解的硅酸盐，故B错误；若辉石中
n=1，Y为V3+，由化学式可知，辉石中不含有铝元素，设X元素的化合价为+a，由化合价代数和为0可
得：a+3+4×2—2×6=0，解得a=1，则X可能为Na+，故C正确；橄榄石属于硅酸盐，可以用盐的形式表
示，也可以用氧化物的形式表示，当用氧化物形式表示时，若橄榄石中M只表示Mg，氧化物形式为
2MgO·SiO ，则橄榄石的氧化物形式不一定为MgO·FeO·SiO ，故D错误；故选C。
2 2
17．将过量的CO 分别通入下列溶液中：①CaCl 溶液②NaSiO 溶液③Ca(ClO) 溶液④饱和NaCO 溶
2 2 2 3 2 2 3
液，最终溶液中有白色沉淀析出的是
A．①②③④ B．②④ C．①②③ D．②③④
【答案】B
【解析】①碳酸酸性比盐酸弱，CO 与CaCl 溶液不会反应，无沉淀生成，故①不符合题意；②碳酸酸性比
2 2
硅酸强，过量的CO 与NaSiO 溶液反应，即2CO+Na SiO+2H O═2NaHCO+H SiO↓，产生硅酸沉淀，故
2 2 3 2 2 3 2 3 2 3②符合题意；③碳酸酸性比次氯酸强，CO 通入Ca(ClO) 溶液中能生成次氯酸和碳酸钙，当CO 过量时，
2 2 2
碳酸钙和CO、水共同化合为溶于水的Ca(HCO )，无沉淀生成，故③不符合题意；④过量的CO 通入饱
2 3 2 2
和NaCO 溶液中发生反应，即NaCO+H O+CO═2NaHCO ↓，因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，所以有
2 3 2 3 2 2 3
NaHCO 晶体析出，故④符合题意；②④符合题意，选项B正确，答案为B。
3
18．某废催化剂含SiO、ZnS、CuS及少量的Fe O 某实验小组以该废催化剂为原料，回收锌和铜，设计实
2 3 4.
验流程如图：
下列说法正确的是
A．步骤①操作中，生成的气体可用CuSO 溶液吸收
4
B．检验滤液1中是否含有Fe2+，可以选用KSCN和新制的氯水
C．步骤②操作中，应先加6% H O，然后加入1.0mol·L -1HSO
2 2 2 4
D．滤渣1和滤渣2均含有HSiO 胶体，进一步加工可获得硅胶
2 3
【答案】A
【解析】步骤①操作中，生成的气体是HS，可用CuSO 溶液吸收，正确；滤液1中存在Fe3+，检验是否
2 4
含有Fe2+，不能选用KSCN和新制的氯水，错误；若先加双氧水，三价铁容易催化双氧水分解，达不到氧
化的目的，错误；SiO 与HSO 不反应，滤渣1和滤渣2均含有SiO 而不是HSiO 胶体，错误；故选A。
2 2 4 2 2 3
19．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等
杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解；
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；③有关物质的物理常数见表：
物质 SiCl BCl AlCl FeCl PCl
4 3 3 3 5
沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 —
熔点/℃ －70.0 －107.2 — — —
升华温度/℃ — — 180 300 162
请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)装置A中g管的作用是 ；装置C中的试剂是 ；装置F的作用是 。
(3)常用强碱溶液吸收尾气，反应的离子方程式为 。
(4)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除
铁元素外可能还含有的元素是 (填写元素符号)。
(5)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMnO 标准溶液在酸
4
性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是 。
【答案】(1)MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O
2 2 2 2
(2) 平衡气压，使盐酸顺利滴下 浓硫酸 防止水蒸气进入h使四氯化硅水解
(3)Cl +2OH-=Cl-+ClO-+H O
2 2
(4)Al、P、Cl
(5)5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2++4H O
2
【分析】由制备四氯化硅的实验流程可知，A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应生成氯气，B中饱和实验水
除去HCl，C装置中浓硫酸干燥氯气，D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，产物SiCl 沸点低，需要冷
4
凝收集，E为吸收装置，F可防止水蒸气进入h使四氯化硅水解，据此解答。
【解析】（1）装置A制备氯气，其中发生反应的化学方程式为MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl↑+2H O；
2 2 2 2
（2）浓盐酸有挥发性，故分液漏斗要加盖，加盖后如没有g管，则盐酸就不易流下去，g管的作用是平衡
压强，使液体顺利流出并防止漏气；参加反应的氯气是干燥的，则装置C中的试剂是浓硫酸；四氯化硅遇
水极易水解，则装置F的作用是防止水蒸气进入h使四氯化硅水解；
（3）氯气和氢氧化钠溶液反应的方程式为Cl+2OH-=Cl-+ClO-+H O；
2 2（4）D中氯气与粗硅反应生成SiCl ，h瓶收集粗产物，精馏粗产品可得高纯度四氯化硅，由表中数据可以
4
看出，蒸出SiCl 气体时，BCl 早已成气体被蒸出，而AlCl 、FeCl 、PCl 升华温度均高于SiCl 的沸点，所
4 3 3 3 5 4
以当SiCl 蒸出后，而AlCl 、FeCl 、PCl 还为固体留在瓶里，因此精馏后的残留物中，除铁元素外可能还
4 3 3 5
含有的元素是Al、P、Cl；
（5）酸性高锰酸钾溶液氧化亚铁离子的离子方程式为5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2++4H O。
2
20．高纯硅是制作光伏电池的关键材料，如图是一种生产高纯硅的工艺流程示意图：
已知：①流化床反应器主反应： ；
②还原炉主反应： ；
③ 极易水解： 。
回答下列问题：
(1)石英砂的主要成分为 ， 是一种酸性氧化物，能与烧碱反应生成盐和水，下列物质中也能与烧
碱反应生成盐和水的是 (填标号)
A． B． C． D．
还能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这种酸的电子式为 。
(2)电弧炉中生成粗硅，反应的化学方程式为 。若电弧炉中焦炭过量，还会有 生成，石英
砂和焦炭生成 的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(3)整个操作流程都需隔绝空气，原因是 (答出两条即可)。
(4)流化床反应器中除 外，还可能发生副反应，生成其他含硅化合物(如 、 、
等)，可以用分馏的方法加以分离，该操作方法的理论依据是 。
(5)上述操作流程中可以循环利用的物质是 。【答案】BD 防止 发生水解、防止硅被氧
化、防止氢气与氧气反应而发生爆炸 各组分沸点相差较大 、
【分析】石英砂和焦炭在电弧炉中反应产生含SiC、C等杂质的粗硅，在流化床反应器中将硅转化为
SiHCl ，在还原炉中用氢气将SiHCl 还原得高纯硅。
3 3
【解析】(1)铝与氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠和氢气，故A不符合题意；氧化铝与氢氧化钠溶液反应产
生偏铝酸钠和水，故B符合题意；氧化铜与氢氧化钠溶液不反应，故C不符合题意；碳酸氢钠与氢氧化钠
溶液反应产生碳酸钠和水，故D符合题意；SiO 还能在一种常见的酸中溶解，生成一种气态含硅物质，这
2
种酸为HF，HF属于共价化合物，其电子式为 ；
(2)二氧化硅与碳在高温下反应生成粗硅和CO，对应的化学方程式为 ，石英砂和焦炭
生成SiC的反应为SiO+3C SiC+3CO↑，C元素化合价由0价降低为-4价，由0价升高为+2价，C既是
2
氧化剂又是还原剂，根据氧化还原规则，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2；
(3)根据上述流程以及相关信息可知SiHCl 极易水解，反应过程中会产生氢气，而空气中含有氧气和水蒸
3
气，因此整个操作流程都需隔绝空气，原因是防止SiHCl 发生水解，防止硅被氧化、防止氢气与氧气反应
3
而发生爆炸；
(4)分馏或蒸馏主要是通过互溶液体混合物沸点不同进行物质分离的方法，因此分馏操作的理论依据是各组
分沸点相差较大；
(5)根据流程转化分析可知上述操作流程中可以循环利用的物质是H、HCl。
2
