题目列表(包括答案和解析)
清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
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实验事实 |
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事实一 |
水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
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事实二 |
盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
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事实三 |
普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
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事实四 |
在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
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事实五 |
1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
结论:从实验上说明碱性水溶液条件下,H2O可作 剂;NaOH作_____ 剂,降低反应 。高温无水环境下,NaOH作 剂。
Ⅱ.在工业中利用镁制取硅:2Mg+SiO2
2MgO+Si,同时有副反应发生:2Mg+Si
Mg2Si,Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置:
![]()
由于氧气的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。 a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(4)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是______________________________,当反应开始后,移走酒精灯反应能继续进行,其原因是___________________________。
(5)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为_______________________________________。
清洗和制绒是硅晶片制作的重要步骤之一,硅片化学清洗的主要目的是除去硅片表面杂质(如某些有机物,无机盐,金属、Si、SiO2粉尘等)。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂、双氧水、浓酸、强碱等。其中去除硅的氧化物,通常用一定浓度的HF溶液,室温条件下将硅片浸泡1至数分钟。制绒是在硅片表面形成金字塔形的绒面,增加硅对太阳光的吸收。单晶制绒通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反应25~35 min,效果良好。回答下列问题
Ⅰ.(1)写出晶片制绒反应的离子方程式 ,对单晶制绒1990年化学家Seidel提出了一种的电化学模型,他指出Si与NaOH溶液的反应,首先是Si与OH一反应,生成SiO44一,然后SiO44一迅速水解生成H4SiO4。基于此原理分析反应中氧化剂为 。
(2)本校化学兴趣小组同学,为验证Seidel的理论是否正确,完成以下实验:
| | 实验事实 |
| 事实一 | 水蒸汽在600℃时可使粉末状硅缓慢氧化并放出氢气。 |
| 事实二 | 盛放于铂或石英器皿中的纯水长时间对粉末状还原硅无腐蚀作用。 |
| 事实三 | 普通玻璃器皿中的水仅因含有从玻璃中溶出的微量的碱便可使粉末状硅在其中缓慢溶解。 |
| 事实四 | 在野外环境里,用较高百分比的硅铁粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH,点着后焖烧,可剧烈放出H2。 |
| 事实五 | 1g(0.036mo1)Si和20mL含有lgNaOH(0.025mol)的溶液,小心加热(稍微预热),收集到约1700mL H2,很接近理论值(1600mL)。 |
1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.BC 8.BD 9.AC 10.D 11.C
12.BD 13.AC 14.A 15.B 16.D 17.B 18.D 19.B 20.D
21.D 22.C w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
23.(1)促进,A (2)甲大
乙用氯化铵溶液稀释后,[
]增大很多,使
的电离平衡向抑制电离的方向移动;
发生水解,使稀释后的乙溶液的[
]增大
24.(1)第一种组合 A:NaOH B:
第二种组合 A:
B:
(2)由于
电离出
,使水的电离平衡:

向左移动,使水的电离度小于纯水中水的电离度,而
溶液中由于


由于
电离出的
与
结合生成弱电解质
,从而促进水的电离,使水的电离度比纯水中的大.
25.(1)偏高;空气中的氧气溶于样品中
(2)偏高;使
溶液浓度变低,消耗体积偏大
(3)偏高;使最后读取体积数比实际消耗
溶液体积数大
(4)
26.(1)增大w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)K值越大,酸性越强
(3)

(4)
上一级电离产生的
对下一级电离有抑制作用
(5)
27.(1)
和
水解均呈弱酸性,可除去金属表面的氧化物
(2)
水溶液中[
]很小,不会生成沉淀(或弱酸不能生成强酸).加入氨水时,

,使
电离平衡右移,[
]增大,产生沉淀(或
与
生成
,使[
]增大
(3)在HCl气流中,
抑制
水解,从而可得到
无水物
(4)能.
,降低[
],其水解平衡左移,碱性减弱
(5)
水解呈碱性,
水解呈酸性,二者混合施用,会促进水解,大量生成易挥发的
,从而使氮肥降低肥效
电离呈酸性,与
混合施用,会产生
或
沉淀而丧失肥效.
硫铵(即硫酸铵)水解呈酸性,长期施用土壤会板结酸化,加消石灰可调节酸度,防止板结.
28.(1)造成测定数值偏高w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)
(3)
29.(1)
;
、
(2)1.90 2.67 5.20
(3)130
分析:(1)因为在浊液中加入HCl溶液至10 mL,沉淀质量一直为
形式存在,继续加入HCl溶液,
转变为
沉淀,加至30 mL时,
全部转变为
,所以在A点的沉淀物为
,在A至B点间,沉淀物为
和
的混合物.当加入的HCl溶液超过30 mL时,
和
同时溶解.w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(2)原混合物中:
的质量


的质量
NaOH:
①浊液中存在的:
1×0.01 mol
②
消耗的:


③
消耗的:

0.02 mol×4=0.08 mol
NaOH总质量
(3)从B点开始,
消耗的HCl:0.02 mol×3=0.06 mol
消耗的HCl:0.02 mol×2=0.04 mol
所消耗HCl溶液的体积为:
Q点HCl溶液总量为:30 mL+100 mL=130 mL
30.(1)
(2)

根据 
过量
为:
20.00 mL水样消耗
为
根据得电子数目相等,则有
相当于
为:
,即该水样的
(3)
(4)A,
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