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SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成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：

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＋SiO₂2MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg₂Si，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SiO₄^4一，然后SiO₄^4一迅速水解生成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：

 本题为选做题，包括A、B两题。选学《化学与生活》模块的考生答A题，选学《有机化学基础》模块的考生答B题，每位考生只可选做1题。若两题都作答，则以A题计分。

A．《化学与生活》

2010年第41届世博会将在上海举办，世博会的主题是“城市，让生活更美好”。

回答下列问题：

⑴（5分）①世博园地区的改造提升了上海的环境质量，位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟尘的困扰。你认为棕红色烟尘是▲  。

A．CaCO₃粉尘    B．P₂O₅粉尘    C．Fe₂O₃粉尘    D．SiO₂粉尘

②上海白龙港污水处理厂升级改造，处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质，明矾的化学式为   ▲   ；利用漂白粉可用来杀菌消毒，工业上利用氯气和石灰水制取漂白粉的化学反应方程式是      ▲            。

③世博会期间，为了确保空气质量的优良率，人们需要定时测定空气中各种污染物的浓度来计算出空气污染指数。因此，人们需要监测的空气污染物除了可吸入颗粒物（PM₁₀）、二氧化硫以外，还有  ▲  。

⑵（5分）世博会中国馆——“东方之冠”，它由钢筋混凝土、7000多块红色铝板和1200多块玻璃等建成。

①钢筋混凝土  ▲   （选填“是”或“不是”）复合材料。

②生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是    ▲    ；

③石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特种玻璃，石英玻璃的主要成分是     ▲  ；有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）实际上不是硅酸盐材料，而是一种   ▲   ，

（选填“橡胶”或“纤维”或“塑料”）有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定条件下通过 ▲   反应合成的有机高分子材料。

⑶（5分）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，上海世博会的亮点之一是实现“二氧化碳零排放”。

①现在人们使用乙醇汽油作为汽车燃料充分体现了低碳经济，物质的量相同的乙醇与汽油（设为C₈H₁₈）均完全燃烧产生的CO₂的物质的量之比为  ▲     ；人们已尝试使用 ▲   作为汽车燃料可真正实现“二氧化碳零排放”。

②世博停车场，安装有汽车尾气催化光解设施,它能将汽车尾气中CO和NO_x反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO和NO_x在一定条件下反应的化学方程式：

            ▲            。

③世博会期间将用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒、并可被用来制作世博会证件及胸卡，目的是为了防止产生　 ▲  污染。

B．《有机化学基础》

⑴为了检验和除去下表中的各种所的杂质（括号里的物质），请从①中选出适当的检验试剂，从②中选出适当的除杂试剂，将所选的答案的括号填入相应的空格内。

①检验的试剂：

A．无水硫酸铜   B．酸性高锰酸钾溶液   C．溴水   D．氢氧化钠溶液

②除杂试剂：a．无水硫酸铜   b．乙酸   c．新制的生石灰   d．溴水

③写出除杂时，乙烯发生的化学方程式：     ▲     。

⑵如右图，在左试管中先加入2mL 95％的乙醇，并在摇动下缓缓加         入3mL浓硫酸，再加入2 mL乙酸，充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na₂CO₃溶液。按图连接好装置，用酒精灯对左试管小火加热3～5min后，改用大火加热，当观察到右试管中有明显现象时停止实验。

实验生成的乙酸乙酯，其密度比水   ▲   ，是有特殊 ▲   味的液体。分离右试管中所得乙酸乙酯和Na₂CO₃溶液的操作为（只填名称）     ▲     ，所需主要仪器为   ▲     。反应中加入浓硫酸的作用：    ▲      。

⑶A、B、C、D四种有机物，在一定条件下有如下转化关系：

已知Ｄ的化学式为C₄H₈O₂，则：

①Ａ、B、Ｃ的结构简式：Ａ    ▲     、B      ▲   、Ｃ    ▲     。

②写出化学方程式：

A→B：                ▲                        

C→D：                ▲                         

 本题为选做题，包括A、B两题。选学《化学与生活》模块的考生答A题，选学《有机化学基础》模块的考生答B题，每位考生只可选做1题。若两题都作答，则以A题计分。

A．《化学与生活》高.考.资.源.网

2010年第41届世博会将在上海举办，世博会的主题是“城市，让生活更美好”。

回答下列问题：

⑴（5分）①世博园地区的改造提升了上海的环境质量，位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的红棕色烟尘的困扰。你认为棕红色烟尘是 ▲  。

A．CaCO₃粉尘    B．P₂O₅粉尘    C．Fe₂O₃粉尘    D．SiO₂粉尘

②上海白龙港污水处理厂升级改造，处理废水时加入明矾可作为混凝剂以吸附水中的杂质，明矾的化学式为   ▲   ；利用漂白粉可用来杀菌消毒，工业上利用氯气和石灰水制取漂白粉的化学反应方程式是      ▲             。

③世博会期间，为了确保空气质量的优良率，人们需要定时测定空气中各种污染物的浓度来计算出空气污染指数。因此，人们需要监测的空气污染物除了可吸入颗粒物（PM₁₀）、二氧化硫以外，还有  ▲  。

⑵（5分）世博会中国馆——“东方之冠”，它由钢筋混凝土、7000多块红色铝板和1200多块玻璃等建成。

①钢筋混凝土  ▲   （选填“是”或“不是”）复合材料。

②生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是    ▲     ；

③石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小，是一种特种玻璃，石英玻璃的主要成分是     ▲  ；有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）实际上不是硅酸盐材料，而是一种   ▲   ，

（选填“橡胶”或“纤维”或“塑料”）有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯在一定条件下通过  ▲   反应合成的有机高分子材料。

⑶（5分）低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，上海世博会的亮点之一是实现“二氧化碳零排放”。

①现在人们使用乙醇汽油作为汽车燃料充分体现了低碳经济，物质的量相同的乙醇与汽油（设为C₈H₁₈）均完全燃烧产生的CO₂的物质的量之比为   ▲     ；人们已尝试使用  ▲   作为汽车燃料可真正实现“二氧化碳零排放”。

②世博停车场，安装有汽车尾气催化光解设施,它能将汽车尾气中CO和NO_x反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO和NO_x在一定条件下反应的化学方程式：

             ▲            。

③世博会期间将用可降解的“玉米塑料”替代一次性饭盒、并可被用来制作世博会证件及胸卡，目的是为了防止产生　 ▲  污染。

B．《有机化学基础》

⑴为了检验和除去下表中的各种所的杂质（括号里的物质），请从①中选出适当的检验试剂，从②中选出适当的除杂试剂，将所选的答案的括号填入相应的空格内。

①检验的试剂：

A．无水硫酸铜   B．酸性高锰酸钾溶液   C．溴水   D．氢氧化钠溶液

②除杂试剂：a．无水硫酸铜   b．乙酸   c．新制的生石灰   d．溴水

③写出除杂时，乙烯发生的化学方程式：      ▲     。

⑵如右图，在左试管中先加入2mL 95％的乙醇，并在摇动下缓缓加         入3mL浓硫酸，再加入2 mL乙酸，充分摇匀。在右试管中加入5mL饱和Na₂CO₃溶液。按图连接好装置，用酒精灯对左试管小火加热3～5min后，改用大火加热，当观察到右试管中有明显现象时停止实验。

实验生成的乙酸乙酯，其密度比水   ▲   ，是有特殊  ▲   味的液体。分离右试管中所得乙酸乙酯和Na₂CO₃溶液的操作为（只填名称）     ▲     ，所需主要仪器为   ▲     。反应中加入浓硫酸的作用：    ▲      。

⑶A、B、C、D四种有机物，在一定条件下有如下转化关系：

已知Ｄ的化学式为C₄H₈O₂，则：

①Ａ、B、Ｃ的结构简式：Ａ    ▲     、B      ▲   、Ｃ    ▲     。

②写出化学方程式：

A→B：                 ▲                        

C→D：                 ▲                         

 非金属知识规律总结

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一、非金属元素在周期表中的位置和结构特点

1、除H外，非金属元素均在“阶梯线”的右上方。共有16种非金属元素，其中包括稀有气体元素6种。

2、非金属元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金属元素一般都有变价。

3、最外层电子数一般≥4(H、B除外)。

4、原子半径比同周期金属半径小(稀有元素除外)。

二、非金属性强弱的判断依据

    元素非金属性的本质是元素的原子吸引电子的能力。试题常通过以下几个方面来比较元素的非金属性：

1、单质跟H₂化合难易程度（反应条件，剧烈程度，反应热的大小，生成气态氢化物的稳定性）。

2、最高价氧化物对应水化物的酸性。

3、化合物中元素化合价的正负，如BrCl中，Cl为-1价，Br为+1价，说明非金属性Cl＞Br。

4、通过氧化还原反应确定非金属单质的氧化能力，进而比较非金属性。

    需要指出的是，非金属单质的活动性与非金属元素的活动性，有密切的联系，但不是一回事。例如氮元素的非金属性相当强，可是它的单质N₂化学性质却不很活泼。单质的化学性质不仅取决于原子结构，而且取决于分子结构和晶体结构。

三、非金属元素的性质及递变规律

1、单质:

(1)结构:除稀有气体外，非金属原子间以共价键结合。非金属单质的成键有明显的规律性。若它处在第N族，每个原子可提供8－N个价电子去和8－N个同种原子形成8－N个共价单键，可简称8－N规则；(H遵循2－N规则)。如ⅦA族单质:x－x；H的共价数为1，H－H，第ⅥA族的S、Se、Te共价单键数为8－6＝2,第ⅤA族的P、As共价单键数8－5＝3。但第二周期的非金属单质中N₂、O₂形成多键。

(2)熔沸点与聚集态。它们可以分为三类：

①小分子物质。如:H₂、O₂、N₂、Cl₂等，通常为气体，固体为分子晶体。

②多原子分子物质。如P₄、S₈、As₄等，通常为液态或固态。均为分子晶体，但熔、沸点因范德华力较大而比①高，Br₂、I₂也属此类，一般易挥发或升华。

③原子晶体类单质。如金刚石、晶体硅和硼等，是非金属单质中高熔点“三角区”，通常为难挥发的固体。

(3)导电性:非金属一般属于非导体，金属是良导体，而锗、硅、砷、硒等属于半导体。但半导体与导体不同之处是导电率随温度升高而增大。

(4)化学活性及反应:

    ③非金属一般为成酸元素，难以与稀酸反应。 固体非金属能被氧化性酸氧化。

2、氢化物：

(1)气态氢化物性质比较

(2)由于氢键的存在，使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氢化物的熔沸点出现了反常。第ⅤA中：SbH₃＞NH₃＞AsH₃＞PH₃；第ⅥA中： H₂O＞H₂Te＞H₂Se＞H₂S；第ⅦA中HF＞HI＞HBr＞HCl。

(3)气态氢化物水溶液的酸碱性及与水作用的情况。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是强酸。②HF、H₂S、H₂Se、H₂Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH₃溶于水成碱，氨水是弱碱。④PH₃、AsH₃、CH₄与水不反应。⑤SiH₄、B₂H₆与水作用时分解并放出H₂。

3、非金属氧化物的通性：

(1)许多非金属低价氧化物有毒，如SO₂、NO、NO₂、CO等，注意不能随便排放于大气中。

(2)非金属氧化物（除SiO₂外)大都是分子晶体，熔沸点相差不大。

(3)非金属氧化物大都为酸酐，相应的酸易溶于水，则氧化物易与水化合，反之水化反应难以进行。

(4)不成盐氧化物（如CO、NO）不溶于水，也不与碱反应。虽然NO₂能与碱反应生成盐，但NO₂不属于酸酐。

4、含氧酸

(1)同周期非金属元素最高价含氧酸从左到右酸性增强。

(2)氧化性:同种元素低价强于高价含氧酸.

如:HClO＞HClO₃＞HClO₄(稀)

   H₂SO₃＞H₂SO₄(稀)

   HNO₂＞HNO₃(稀)

(3)对于同种非金属形成的不同含氧酸，价态越高，酸性越强。其顺序如：HClO₄＞HClO₃＞HClO₂＞HClO，H₂SO₄＞H₂SO₃。

(4)难挥发的H₂SO₄、H₃PO₄受热难分解；强氧化性的HNO₃、HNO₂、HClO见光或受热易分解；非氧化性的H₂CO₃、H₂SO₃易分解。强酸可制弱酸，难挥发性酸制挥发性酸。

(5)常见含氧酸的一般性质：

①H₂SO₄：无色粘稠的油状液体，强酸，沸点高，不挥发，稳定。浓硫酸有吸水性、脱水性和强氧化性。

②H₂SO₃：仅存在于溶液中，中强酸，不稳定。

③HClO₄：在水溶液中相当稳定，最强无机酸，有强氧化性。

④HClO：仅存在于溶液中，是一种弱酸，有强氧化性和漂白性，极不稳定，遇光分解。⑤HNO₃：无色液体，强酸，沸点低，易挥发，不稳定，易分解，有强氧化性。

⑥H₃PO₄：无色晶体，中强酸，难挥发，有吸水性，稳定，属于非氧化性酸。

⑦H₂CO₃：仅存在于溶液中，弱酸，不稳定。

⑧H₂SiO₃：白色固体，不溶于水，弱酸，不挥发，加热时可分解。

⑨常见酸的酸性强弱。强酸：HCl、HNO₃、H₂SO₄；中强酸：H₂SO₃＞H₃PO₄(H₃PO₄中强偏弱）；弱酸：HF＞CH₃COOH＞H₂CO₃＞H₂S＞HClO＞H₂SiO₃。

四、11种无机化学气体的制取和性质(O₂、H₂、Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃)。

(1)利用氧化还原反应原理制取的气体有：O₂、H₂、Cl₂、NO、NO₂等。

(2)利用复分解制取的气体有：SO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。

(3)可用启普发生器制取的气体有：H₂、CO₂、H₂S等。

(4)只能用排气法收集的是：Cl₂、SO₂、NO₂、CO₂、H₂S、HCl、NH₃等。只能用排水法收集的气体是：NO、CO。

(5)使红色石蕊变蓝的气体是NH₃；使石灰水变浑浊的气体是SO₂和CO₂；使品红溶液褪色的气体是SO₂和Cl₂；使高锰酸钾溶液和溴水褪色的气体有H₂S和SO₂。

(6)臭鸡蛋气味的气体是H₂S；刺激性气味的气体有：Cl₂、SO₂、NO₂、HCl、NH₃等；毒性气体有：Cl₂、CO、NO、SO₂、NO₂、H₂S等。

(7)能在空气中燃烧的气体：H₂S、CO、H₂等