(3)生石灰遇二氧化硅高溫條件下反應(yīng)產(chǎn)生硅酸鈣:SiO2+CaO CaSiO3十.多元酸的正鹽與酸根相同的酸發(fā)生的化合反應(yīng) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一,硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)(如某些有機(jī)物,無機(jī)鹽,金屬、Si、SiO2粉塵等)。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)堿等。其中去除硅的氧化物,通常用一定濃度的HF溶液,室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面,增加硅對(duì)太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反應(yīng)25~35 min,效果良好。回答下列問題

Ⅰ.(1)寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式               ,對(duì)單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型,他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng),首先是Si與OH反應(yīng),生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4;诖嗽矸治龇磻(yīng)中氧化劑為                   。

(2)本校化學(xué)興趣小組同學(xué),為驗(yàn)證Seidel的理論是否正確,完成以下實(shí)驗(yàn):

 

實(shí)驗(yàn)事實(shí)

事實(shí)一

水蒸汽在600℃時(shí)可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。

事實(shí)二

盛放于鉑或石英器皿中的純水長(zhǎng)時(shí)間對(duì)粉末狀還原硅無腐蝕作用。

事實(shí)三

普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解。

事實(shí)四

在野外環(huán)境里,用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH,點(diǎn)著后燜燒,可劇烈放出H2

事實(shí)五

1g(0.036mo1)Si和20mL含有l(wèi)gNaOH(0.025mol)的溶液,小心加熱(稍微預(yù)熱),收集到約1700mL H2,很接近理論值(1600mL)。

結(jié)論:從實(shí)驗(yàn)上說明堿性水溶液條件下,H2O可作                劑;NaOH作_____             劑,降低反應(yīng)             。高溫?zé)o水環(huán)境下,NaOH作               劑。

Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷),SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置:

由于氧氣的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號(hào))。        a.石灰石   b.鋅!  .純堿

(4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),必須先通入X氣體,再加熱反應(yīng)物,其理由是______________________________,當(dāng)反應(yīng)開始后,移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,其原因是___________________________。

(5)反應(yīng)結(jié)束后,待冷卻至常溫時(shí),往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸?捎^察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為_______________________________________。

 

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清洗和制絨是硅晶片制作的重要步驟之一,硅片化學(xué)清洗的主要目的是除去硅片表面雜質(zhì)(如某些有機(jī)物,無機(jī)鹽,金屬、Si、SiO2粉塵等)。常用的化學(xué)清洗劑有高純水、有機(jī)溶劑、雙氧水、濃酸、強(qiáng)堿等。其中去除硅的氧化物,通常用一定濃度的HF溶液,室溫條件下將硅片浸泡1至數(shù)分鐘。制絨是在硅片表面形成金字塔形的絨面,增加硅對(duì)太陽光的吸收。單晶制絨通常用NaOH、Na2SiO3等混合溶液在75~90℃反應(yīng)25~35 min,效果良好;卮鹣铝袉栴}
Ⅰ.(1)寫出晶片制絨反應(yīng)的離子方程式              ,對(duì)單晶制絨1990年化學(xué)家Seidel提出了一種的電化學(xué)模型,他指出Si與NaOH溶液的反應(yīng),首先是Si與OH反應(yīng),生成SiO44,然后SiO44迅速水解生成H4SiO4;诖嗽矸治龇磻(yīng)中氧化劑為                  
(2)本;瘜W(xué)興趣小組同學(xué),為驗(yàn)證Seidel的理論是否正確,完成以下實(shí)驗(yàn):

 
實(shí)驗(yàn)事實(shí)
事實(shí)一
水蒸汽在600℃時(shí)可使粉末狀硅緩慢氧化并放出氫氣。
事實(shí)二
盛放于鉑或石英器皿中的純水長(zhǎng)時(shí)間對(duì)粉末狀還原硅無腐蝕作用。
事實(shí)三
普通玻璃器皿中的水僅因含有從玻璃中溶出的微量的堿便可使粉末狀硅在其中緩慢溶解。
事實(shí)四
在野外環(huán)境里,用較高百分比的硅鐵粉與干燥的Ca(OH)2和NaOH,點(diǎn)著后燜燒,可劇烈放出H2。
事實(shí)五
1g(0.036mo1)Si和20mL含有l(wèi)gNaOH(0.025mol)的溶液,小心加熱(稍微預(yù)熱),收集到約1700mL H2,很接近理論值(1600mL)。
結(jié)論:從實(shí)驗(yàn)上說明堿性水溶液條件下,H2O可作               劑;NaOH作_____            劑,降低反應(yīng)            。高溫?zé)o水環(huán)境下,NaOH作              劑。
Ⅱ.在工業(yè)中利用鎂制取硅:2Mg+SiO22MgO+Si,同時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生:2Mg+SiMg2Si,Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷),SiH4在常溫下是一種不穩(wěn)定、易分解的氣體。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置:

由于氧氣的存在對(duì)該實(shí)驗(yàn)有較大影響,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號(hào))。        a.石灰石   b.鋅!  .純堿
(4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),必須先通入X氣體,再加熱反應(yīng)物,其理由是______________________________,當(dāng)反應(yīng)開始后,移走酒精燈反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,其原因是___________________________。
(5)反應(yīng)結(jié)束后,待冷卻至常溫時(shí),往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸?捎^察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為_______________________________________。

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 非金屬知識(shí)規(guī)律總結(jié)

【高考導(dǎo)航】

一、非金屬元素在周期表中的位置和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、除H外,非金屬元素均在“階梯線”的右上方。共有16種非金屬元素,其中包括稀有氣體元素6種。

2、非金屬元素(包括稀有元素)均在主族(零族)。非金屬元素一般都有變價(jià)。

3、最外層電子數(shù)一般≥4(H、B除外)。

4、原子半徑比同周期金屬半徑小(稀有元素除外)。

二、非金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)

    元素非金屬性的本質(zhì)是元素的原子吸引電子的能力。試題常通過以下幾個(gè)方面來比較元素的非金屬性:

1、單質(zhì)跟H2化合難易程度(反應(yīng)條件,劇烈程度,反應(yīng)熱的大小,生成氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性)。

2、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性。

3、化合物中元素化合價(jià)的正負(fù),如BrCl中,Cl為-1價(jià),Br為+1價(jià),說明非金屬性Cl>Br。

4、通過氧化還原反應(yīng)確定非金屬單質(zhì)的氧化能力,進(jìn)而比較非金屬性。

    需要指出的是,非金屬單質(zhì)的活動(dòng)性與非金屬元素的活動(dòng)性,有密切的聯(lián)系,但不是一回事。例如氮元素的非金屬性相當(dāng)強(qiáng),可是它的單質(zhì)N2化學(xué)性質(zhì)卻不很活潑。單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不僅取決于原子結(jié)構(gòu),而且取決于分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。

三、非金屬元素的性質(zhì)及遞變規(guī)律

1、單質(zhì):

(1)結(jié)構(gòu):除稀有氣體外,非金屬原子間以共價(jià)鍵結(jié)合。非金屬單質(zhì)的成鍵有明顯的規(guī)律性。若它處在第N族,每個(gè)原子可提供8-N個(gè)價(jià)電子去和8-N個(gè)同種原子形成8-N個(gè)共價(jià)單鍵,可簡(jiǎn)稱8-N規(guī)則;(H遵循2-N規(guī)則)。如ⅦA族單質(zhì):x-x;H的共價(jià)數(shù)為1,H-H,第ⅥA族的S、Se、Te共價(jià)單鍵數(shù)為8-6=2,第ⅤA族的P、As共價(jià)單鍵數(shù)8-5=3。但第二周期的非金屬單質(zhì)中N2、O2形成多鍵。

(2)熔沸點(diǎn)與聚集態(tài)。它們可以分為三類:

①小分子物質(zhì)。如:H2、O2、N2、Cl2等,通常為氣體,固體為分子晶體。

②多原子分子物質(zhì)。如P4、S8、As4等,通常為液態(tài)或固態(tài)。均為分子晶體,但熔、沸點(diǎn)因范德華力較大而比①高,Br2、I2也屬此類,一般易揮發(fā)或升華。

③原子晶體類單質(zhì)。如金剛石、晶體硅和硼等,是非金屬單質(zhì)中高熔點(diǎn)“三角區(qū)”,通常為難揮發(fā)的固體。

(3)導(dǎo)電性:非金屬一般屬于非導(dǎo)體,金屬是良導(dǎo)體,而鍺、硅、砷、硒等屬于半導(dǎo)體。但半導(dǎo)體與導(dǎo)體不同之處是導(dǎo)電率隨溫度升高而增大。

(4)化學(xué)活性及反應(yīng):

  

    ③非金屬一般為成酸元素,難以與稀酸反應(yīng)。 固體非金屬能被氧化性酸氧化。

2、氫化物:

(1)氣態(tài)氫化物性質(zhì)比較



(2)由于氫鍵的存在,使得第ⅤA、ⅥA、ⅦA氫化物的熔沸點(diǎn)出現(xiàn)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)氣態(tài)氫化物水溶液的酸堿性及與水作用的情況。①HCl、HBr、HI溶于水成酸且都是強(qiáng)酸。②HF、H2S、H2Se、H2Te溶于水成酸且都是弱酸。③NH3溶于水成堿,氨水是弱堿。④PH3、AsH3、CH4與水不反應(yīng)。⑤SiH4、B2H6與水作用時(shí)分解并放出H2

3、非金屬氧化物的通性:

(1)許多非金屬低價(jià)氧化物有毒,如SO2、NO、NO2、CO等,注意不能隨便排放于大氣中。

(2)非金屬氧化物(除SiO2外)大都是分子晶體,熔沸點(diǎn)相差不大。

(3)非金屬氧化物大都為酸酐,相應(yīng)的酸易溶于水,則氧化物易與水化合,反之水化反應(yīng)難以進(jìn)行。

(4)不成鹽氧化物(如CO、NO)不溶于水,也不與堿反應(yīng)。雖然NO2能與堿反應(yīng)生成鹽,但NO2不屬于酸酐。

4、含氧酸

(1)同周期非金屬元素最高價(jià)含氧酸從左到右酸性增強(qiáng)。

(2)氧化性:同種元素低價(jià)強(qiáng)于高價(jià)含氧酸.

如:HClO>HClO3>HClO4(稀)

   H2SO3>H2SO4(稀)

   HNO2>HNO3(稀)

(3)對(duì)于同種非金屬形成的不同含氧酸,價(jià)態(tài)越高,酸性越強(qiáng)。其順序如:HClO4>HClO3>HClO2>HClO,H2SO4>H2SO3。

(4)難揮發(fā)的H2SO4、H3PO4受熱難分解;強(qiáng)氧化性的HNO3、HNO2、HClO見光或受熱易分解;非氧化性的H2CO3、H2SO3易分解。強(qiáng)酸可制弱酸,難揮發(fā)性酸制揮發(fā)性酸。

(5)常見含氧酸的一般性質(zhì):

①H2SO4:無色粘稠的油狀液體,強(qiáng)酸,沸點(diǎn)高,不揮發(fā),穩(wěn)定。濃硫酸有吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。

②H2SO3:僅存在于溶液中,中強(qiáng)酸,不穩(wěn)定。

③HClO4:在水溶液中相當(dāng)穩(wěn)定,最強(qiáng)無機(jī)酸,有強(qiáng)氧化性。

④HClO:僅存在于溶液中,是一種弱酸,有強(qiáng)氧化性和漂白性,極不穩(wěn)定,遇光分解。⑤HNO3:無色液體,強(qiáng)酸,沸點(diǎn)低,易揮發(fā),不穩(wěn)定,易分解,有強(qiáng)氧化性。

⑥H3PO4:無色晶體,中強(qiáng)酸,難揮發(fā),有吸水性,穩(wěn)定,屬于非氧化性酸。

⑦H2CO3:僅存在于溶液中,弱酸,不穩(wěn)定。

⑧H2SiO3:白色固體,不溶于水,弱酸,不揮發(fā),加熱時(shí)可分解。

⑨常見酸的酸性強(qiáng)弱。強(qiáng)酸:HCl、HNO3、H2SO4;中強(qiáng)酸:H2SO3>H3PO4(H3PO4中強(qiáng)偏弱);弱酸:HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>H2SiO3

四、11種無機(jī)化學(xué)氣體的制取和性質(zhì)(O2、H2、Cl2、CO、NO、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3)。

(1)利用氧化還原反應(yīng)原理制取的氣體有:O2、H2、Cl2、NO、NO2等。

(2)利用復(fù)分解制取的氣體有:SO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。

(3)可用啟普發(fā)生器制取的氣體有:H2、CO2、H2S等。

(4)只能用排氣法收集的是:Cl2、SO2、NO2、CO2、H2S、HCl、NH3等。只能用排水法收集的氣體是:NO、CO。

(5)使紅色石蕊變藍(lán)的氣體是NH3;使石灰水變渾濁的氣體是SO2和CO2;使品紅溶液褪色的氣體是SO2和Cl2;使高錳酸鉀溶液和溴水褪色的氣體有H2S和SO2。

(6)臭雞蛋氣味的氣體是H2S;刺激性氣味的氣體有:Cl2、SO2、NO2、HCl、NH3等;毒性氣體有:Cl2、CO、NO、SO2、NO2、H2S等。

(7)能在空氣中燃燒的氣體:H2S、CO、H2

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