第5章 考教衔接1 粗硅的制备与提纯-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习教用Word（提升版）

该高中化学高考复习讲义聚焦硅的制备与提纯核心考点，整合粗硅制备、高纯硅提纯流程及SiO₂性质应用，按工业生产逻辑梳理反应原理与物质转化关系，通过考点梳理、方法指导（氧化还原分析、键能计算）、真题训练（2025云南、2023湖北高考题）等环节，帮助学生构建系统知识网络，突破难点。 资料以高考真题为导向，融合教材升华与拓展点，采用对比分析（SiO₂与Si性质用途）和实验原理探究（如反应条件控制）等教学策略，培养学生科学思维（证据推理）和科学探究能力。通过“稻壳制纳米Si流程分析”实例突破氧化还原判断考点，设置分层练习，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指引。

考教衔接1　粗硅的制备与提纯 　（2025·云南高考7题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是（　B　） 稻壳纳米SiO2MgO＋纳米SiMgCl2＋纳米Si A.SiO2可与NaOH溶液反应 B.盐酸在该工艺中体现了还原性 C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D.制备纳米Si：SiO2＋2MgSi＋2MgO 解析：A项，SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，正确；B项，盐酸参与的反应为MgO＋2HClMgCl2＋H2O，该反应是非氧化还原反应，错误；C项，高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，正确；D项，SiO2和Mg在650 ℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为SiO2＋2MgSi＋2MgO，正确。 高纯硅的制备 　　工业上制备高纯硅，一般需要先制得纯度为98％左右的粗硅，再以其为原料制备高纯硅。例如，可以将粗硅转化为三氯硅烷（SiHCl3），再经氢气还原得到高纯硅。 其中涉及的主要化学反应为： SiO2＋2CSi＋2CO↑ Si＋3HClSiHCl3＋H2 SiHCl3＋H2Si＋3HCl 　　拓展点1 SiO2酸性氧化物的通性和特殊性及用途：如 SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O等。 　　拓展点2 SiO2与Si的性质用途比较，科技前沿中应用。 　　拓展点3 反应原理拓展与实验设计。 教材升华 1.（2023·湖北高考3题）工业制备高纯硅的主要过程如下： 石英砂粗硅SiHCl3高纯硅 下列说法错误的是（　　） A.制备粗硅的反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑ B.1 mol Si含Si—Si键的数目约为4×6.02×1023 C.原料气HCl和H2应充分去除水和氧气 D.生成SiHCl3的反应为熵减过程 解析：B　石英砂（SiO2）和焦炭在高温下反应生成Si和CO，A正确；Si晶体中每个Si原子与4个Si原子成键，平均1个Si原子形成2个Si—Si键，故1 mol Si所含Si—Si键的数目为2×6.02×1023，B错误；SiHCl3易水解，氢气中混有氧气可能会发生爆炸，故原料气HCl和H2应充分去除水和氧气，C正确；Si（s）＋3HCl（g）SiHCl3（g）＋H2（g）为气体分子数减小的反应，为熵减反应，D正确。 2.信息技术离不开芯片，芯片离不开高纯度的硅，工业上生产高纯硅的工艺流程如下： 下列说法正确的是（　　） A.上述流程②③需在无氧条件下进行 B.光导纤维的成分为高纯硅 C.上述流程中能循环利用的物质只有H2 D.工业上用焦炭还原石英砂制硅的反应为SiO2＋CSi＋CO2↑ 解析：A　流程②生成的氢气和流程③消耗的氢气，以及硅和三氯硅烷都能与氧气反应，所以流程②③需在无氧条件下进行，A正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，B错误；制备过程中氢气和氯化氢可以循环使用，C错误；制备粗硅的反应为焦炭与石英砂在高温条件下反应得到粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为2C＋SiO2Si＋2CO↑，D错误。 3.高纯硅是半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有一种工艺流程示意图如图。下列说法正确的是（　　） A.常温下，硅的化学性质稳定，所以自然界中的硅主要以游离态的形式存在 B.二氧化硅能与氢氟酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，所以是两性氧化物 C.生成粗硅的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，杂质主要有SiO2和SiC等 D.已知C与Si在同一主族，由于CO2＋H2OH2CO3，用类比法得知SiO2＋H2OH2SiO3 解析：C　硅原子最外层有4个电子，不易得失电子，常温下硅的化学性质相对稳定，但硅是亲氧元素，自然界中以化合态存在，主要以硅酸盐和氧化物形式存在，A错误；二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，四氟化硅不是盐，所以二氧化硅不是两性氧化物，B错误；电弧炉中生成粗硅的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑，副反应为2SiO2＋5CSi＋SiC＋4CO↑，故杂质主要有SiO2、SiC等，C正确；SiO2化学性质稳定，不溶于水、不与水反应，无法类比CO2生成H2SiO3，D错误。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $