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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反应,生成SiO44,然后SiO44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)。

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_______________________________________。

 

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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反应,生成SiO44,然后SiO44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)。
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_______________________________________。

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(12分)材料(选修三课本第44页实验2-2):向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。

Ⅰ.在化学实验和科学研究中,水是一种最常用的溶剂。水是生命之源,它与我们的生活密切相关。

(1)写出与H2O分子互为等电子体的微粒           (填2种)。

(2)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是           。

     A.氧原子的杂化类型发生了改变          B.微粒的形状发生了改变

     C.微粒的化学性质发生了改变            D.微粒中的键角发生了改变

(3)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是           (请用相应的编号填写)。

Ⅱ.胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。

(4) 写出铜原子价电子层的电子排布式           ,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有           (填元素符号)。

(5) 实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有           。

(6) 实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。实验中所加C2H5OH的作用是           。

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A.(1)右图所示为冰晶石(化学式为Na3AlF6)的晶胞.图中●位于大立方体顶点和面心,○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心,▽图中●、○中的一种.图中●、○分别指代哪种粒子
AlF6-
AlF6-
Na+
Na+
;大立方体的体心处▽所代表的是
AlF6-
AlF6-
.冰晶石在化工生产中的用途
电解炼铝的助熔剂
电解炼铝的助熔剂

(2)H2S和H2O2的主要物理性质比较如下:
熔点/K 沸点/K 标准状况时在水中的溶解度
H2S 187 202 2.6
H2O2 272 423 以任意比互溶
H2S和H2O2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键

(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体.写出铜原子价电子层的电子排布式
3d104s1
3d104s1
,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有
Cr
Cr
(填元素符号).实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有
共价键和配位键
共价键和配位键
.实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH34SO4?H2O晶体.实验中所加C2H5OH的作用是
降低Cu(NH34SO4?H2O的溶解度
降低Cu(NH34SO4?H2O的溶解度

B.用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2?xH2O).有如下操作:

已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解.
(1)加热酸溶过程中发生反应的离子方程式有:
Fe+2H+=Fe2++H2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O
Fe+2H+=Fe2++H2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O

(2)氧化剂A可选用
(填编号,下同)
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3
(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用

①NaOH   ②FeO     ③CuO
(4)试剂B的作用是
①③
①③

①提高溶液的pH   ②降低溶液的pH  ③使Fe3+完全沉淀  ④使Cu2+完全沉淀
(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是
②④①
②④①
(按实验先后顺序填编号)
①过滤   ②蒸发浓缩   ③蒸发至干   ④冷却
(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止、冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g.
方案二:称取m g晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g.
试评价上述两种实验方案,其中正确的方案是
,据此计算得x=
80m-135n
18n
80m-135n
18n
(用含m、n的代数式表示).

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